präsentation enp sinzing (18.03.2013) - folien (klein)
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
ENERGIENUTZUNGSPLAN
Hochschule Regensburg 18.03.2013
Prof. Dipl.-Ing. Nikolaus Neuleitner, Prof. Dr. Oliver Steffens
Mitarbeiter: Pascal Kowalewski, David Keilhauer, Bernhard Baumgartner, Armin Berr, Michael Übel, Andreas Weber, Carina Hörmann
(Studierende Bachelor Bauingenieurwesen) Andreas Fleischer, Patricia Mulzer, Andreas Scharpf, Ulrike Schmidkonz (Masterstudierende „Bauen im Bestand“)
für die Gemeinde Sinzing
KOOPERATIONSPROJEKT DER GEMEINDE SINZING UND DER HOCHSCHULE FÜR ANGEWANDTE WISSENSCHAFTEN
REGENSBURG (HS.R)
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
2
Motivation
Steigende Energiekosten
Regionale und globale Klimaveränderungen
Vermeidung künftiger Versorgungsengpässe
Kommunale Energie-Autarkie durch regenerative Energieträger
-‐ €
2,00 €
4,00 €
6,00 €
8,00 €
10,00 €
12,00 €
1960 1980 2000 2012
Heizölpreis (EUR/Liter)
Strompreis (EUR/kWh)
Monatslohn (EUR)
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3
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
450000
500000
1925 1938 1950 1960 1980 1995 2007
Prim
ären
ergie [PJ]
WasserkraT
Kernenergie
Naturgas
Flüssige Brennstoffe (aus Erdöl)
Feste Brennstoffe (Kohle)
27%
3%
1%
38%
5%
26% Europa und frühere SU
Afrika
Australien u. Neuseeland
Asien
Mi\el-‐ und Südamerika
Nordamerika
Primärenergieverbrauch 2007 nach Regionen
Welt-‐Primärenergieverbrauch (ohne Biomasse u. sonst.)
26,0%
29,8%
28,7%
16,2%
Endenergieverbrauch in Deutschland 2009
Industrie
Verkehr
Haushalte
GHD
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
Deutschland 2010
Fotovoltaik
Wärmepumpe
Solarthermie
Abgase/Deponiegas
WindkraT
BiokraTstoffe
Biomasse
WasserkraT
Andere
Kernenergie
Naturgas
Flüssige Brennstoffe (aus Erdöl)
Feste Brennstoffe (Kohle)
Primärenergieverbrauch 2010 in Deutschland (seit 1990 von 15.000 leicht auf 14.000 PJ gesunken)
Reg.E. 9,7%
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
4
Der Energienutzungsplan (ENP)
Grundlage: Leitfaden der Bayerischen Staatsregierung1
informelles Instrument zur aktiven Gestaltung eines energetischen Entwicklungsplans
Erfassung von Gebäudebestand, Energiebedarf und Energieversorgungsstrukturen der Gemeinde
Identifikation von Potenzialen zur Steigerung der Energieeffizienz und zur dezentralen Energieversorgung aus erneuerbaren Energien
Definition von Handlungsfeldern für private Haushalte und kommunale Belange, Bürgeraktionen
1Quelle: Leitfaden „Energienutzungsplan“ der Bayerischen Staatsregierung, München 2011. Der Leitfaden wurde an der TU München (Prof. Dr. G. Hausladen/Prof. Dr. T. Hamacher) im Auftrag mehrerer Ministerien entwickelt.
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
5
Phase I. Bestandsaufnahme Gesamtsituation Wärmebedarf, Strombedarf Energieinfrastruktur, Erneuerbaren Energien Gebäudeenergieeffizienz (Baualtersklassen, Sanierung)
Phase II. Potenzialanalyse Wärmegewinnung aus Geothermie Strom und Wärme aus Biomasse Photovoltaik und Solarthermie Wärmegewinnung aus Fließgewässern und Abwasser Wasserkraft Windkraft
Phase III. Definition von Handlungsfeldern und Maßnahmenempfehlungen
Phase IV. Maßnahmenkatalog und Umsetzung
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6
Phase I. Bestandsaufnahme
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
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GEMEINDE SINZING, Lkr. Regensburg 7.414 Einwohner (31.12.2012) Gesamtfläche: 44,06 km² (168 Einw./km2) ca. 660 Gewerbebetriebe Kommunale Einrichtungen - Grundschule - Feuerwehren - Bauhof, Kläranlage usw. Erneuerbare Energien Wasserkraftwerke Photovoltaik BHKW Viehhausen AGENDA 21 – AG Energie und Rohstoffe
Phase I. Bestandsaufnahme
Adlstein Alling Bergmatting Bruckdorf Dürnstetten Eilsbrunn Grafenried Hart Kleinprüfening Kohlstadt Mariaort Minoritenhof Oberalling Reichenstetten Riegling Saxberg SINZING Schneckenbach Thalhof Unteralling Viehhausen Vogelsang Waltenhofen Zeiler
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8
Verbrauchergruppen
Öffentliche Liegenschaften Gewerbe, Handel, Dienstleistungen Private Haushalte und Kleingewerbe
Erhebung bzw. Schätzung des Bedarfs an: - Wärme (Heizwärme und Brauchwarmwasser) - Strom - Prozesswärme (pauschale Schätzung)
Phase I. Bestandsaufnahme
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9
Methodik Öffentliche Liegenschaften
Reale Verbrauchswerte (Informationen der Gemeinde)
Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) Schätzwerte aus Studien (Leitfaden)
Private Haushalte
Ortsbegehung, Einteilung der Gebäude in Baualtersklassen
Wärmebedarfs-Abschätzung aus Gebäude-Grundflächen und Geschosszahl
Stromverbrauch aus Informationen der Netzbetreiber
Phase I. Bestandsaufnahme
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Öffentliche Liegenschaften
Phase I. Bestandsaufnahme
Verbrauchserfassung Wärme (Erdöl, Gas, Biomasse) Strom (Rewag, EON)
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11
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
Feue
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ing
Bauh
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Salzs
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Feue
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tiftsh
aus E
ilsbrun
n
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Eilsb
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Klära
nlage
(Heiz
ung)
Stromverbrauch Wärmeverbrauch (nicht el.)
kWh/a
Öffentliche Liegenschaften: Verbrauch an Strom und Wärme
Phase I. Bestandsaufnahme
kWh pro Jahr
432.041
599.436
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0
50
100
150
200
250
Feue
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tehau
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ing
Bauh
of
Salzs
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Feue
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Eilsb
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Klära
nlage
(Heiz
ung)
Strom
Wärmeverbrauch (nicht el.)
Öffentliche Liegenschaften: Verbrauch pro m2
Phase I. Bestandsaufnahme
kWh/(m2a)
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Phase I. Bestandsaufnahme
432.041
599.436
Strom
Wärme
(kWh/a)
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-
50.000
100.000
150.000
200.000
144.102
13.632 Strom
Öl
Öffentliche Liegenschaften: CO2-Emissionen für Wärmebedarf
Phase I. Bestandsaufnahme
Diese könnten bei Ersatz von Öl und Strom durch nachhaltig erwirtschaftete Energieträger vermieden werden
(Annahme: nachhaltige Biomasse-Wirtschaft)
Gesamt: 157 Tonnen CO2 pro Jahr
514.650
84.726
23.915
kWh/a
Öl
Biomasse
Strom
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Gewerbe, Handel, Dienstleistung (GHD)
Anzahl der Betriebe
Phase I. Bestandsaufnahme
0 50
100 150 200 250 300 350 400
Hande
l
Indus
trie
Handw
erk
Dienstl
eistun
g, So
nstig
es
175
14 81
359
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Gewerbe, Handel, Dienstleistung (GHD)
Phase I. Bestandsaufnahme
Schätzung des Bedarfs an: Heizwärme Brauchwarmwasserbereitung Strom Prozesswärme
Eingangsgrößen: Verbraucherklasse / Branche Gebäudegrundfläche Gebäudetyp und -alter Betriebsgröße Spezifische Gewerbe (z.B. Bäckerei)
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Phase I. Bestandsaufnahme
kWh/a
Heizwärme Brauchwarmwasser Prozesswärme Strom
1.475.000
215.000
62.000
1.045.000
Gewerbe, Handel, Dienstleistung in Sinzing
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Private Haushalte Wärmebedarf Strombedarf
Statistische Mittelung über Analyseraster („Cluster“):
Wärmebedarfsdichtekarten (pro Hektar) Gebäude-Energieeffizienzkarten
(Wärmebedarf pro m2 beheizte Wohnfläche)
Sanierungspotenziale (Empfehlungen) Baualtersklassen Energieinfrastruktur nach Kaminkehrer-Daten
(Anlagenalter, Erneuerungszyklen)
Phase I. Bestandsaufnahme
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Gebäudebezogene Bedarfsanalyse: Vor-Ort-Begehung zur Bestimmung der von Gebäudealter, Gebäudetyp
( Baualtersklasse), Geschosszahl und Sanierungszustand Gebäudegrundfläche aus Digitaler Flurkarte Berechnung des Wärmebedarfs nach Richtwerten aus Studien (Leitfaden) Statistische Mittelung über Analyseraster
Digitale Flurkarte Wärmebedarfskarte
Phase I. Bestandsaufnahme
Wärmebedarf für private Haushalte – Methodik
Analyseraster
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Gebäudetyp
Baualter
Spezifischer Heizwärmebedarf
[kWh/(m²a)]
Spezifischer Brauchwasserbedarf
[kWh/(m²a)]
Stajsjsche Werte je Baualtersklasse
Phase I. Bestandsaufnahme
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Sanierungszustand
Keine Sanierung Fenstererneuerung Dachdämmung Wanddämmung Kellerdecken-‐dämmung
Gesamtsanierung
Abschlag Sanierung [kWh/(m²a)]
Bekannte Sanierungsmaßnahmen
Sanierungszyklus gemäß Baualter
(Gesamtsanierung)
Phase I. Bestandsaufnahme
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Gebäudegrundfläche
Umrechnungsfaktor 0,8
Energiebezugsfläche [kWh/(m²a)]
Geschossanzahl
Phase I. Bestandsaufnahme
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Spezifischer Heizwärmebedarf [kWh/(m²a)]
Spezifischer Brauchwasserbedarf [kWh/(m²a)]
Abschlag Sanierung [kWh/(m²a)]
Energiebezugsfläche [m²]
Gesamtwärmebedarf/Gebäude [kWh/a]
Phase I. Bestandsaufnahme
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
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Phase I. Bestandsaufnahme
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Wohngebäude: Baualter und Typen
Baualtersklassen vor 1918 Fachwerk
vor 1918
1919-1948
1949-1957
1958-1968
1969-1978
1979-1983
1984-1994
1995-2001
ab 2002
0 200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Einfam
ilienh
aus/D
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nhau
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Phase I. Bestandsaufnahme
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Phase I. Bestandsaufnahme
Gesamt-Wärmebedarf: 62,4 GWh/a
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Phase I. Bestandsaufnahme
Gesamt-Wärmebedarf: 62,4 GWh/a
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
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Strombedarf (kWh/a) Wärmebedarf (kWh/a)
Öffentliche Liegensch. 432.041 599.436 GHD 1.045.000 1.752.000 Privat 16.523.041 62.400.000
GESAMT 18.000.082 64.751.436
Deckungsgrad 31%EEG-Einspeisung (2011) 5.512.365 Biomasse (fest)
Phase I. Bestandsaufnahme
Bedarfsanalyse – Zusammenfassung
)
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
29
Phase I. Bestandsaufnahme
Bedarfsanalyse – Zusammenfassung
-
5.000.000
10.000.000
15.000.000
20.000.000
Strom
beda
rf (kW
h/a)
EEG-E
inspe
isung
(201
1)
Einspeisung von EE-Strom: 31% des Bedarfs
Durchschnitt: Bund 21% | Bayern 22% | Oberpfalz 26% (www.energymap.info)
-
10.000.000
20.000.000
30.000.000
40.000.000
50.000.000
60.000.000
70.000.000
Öffentliche Liegensch.
GHD Privat
Strombedarf (kWh/a) Wärmebedarf (kWh/a)
kWh/a
Strom Wärme
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
30
Energieeinspar-Potenziale durch energetische Gebäudesanierung
Typische Sanierungsmaßnahmen bei Altbauten Einsparpotenziale: Dach und Geschossdecken: 10 – 20% Außenwanddämmung: bis zu 25% Kellerdecke: ca. 10% Neue Fenster/Türen: 20 – 40%
Beseitigung von Undichtigkeiten, moderne Fenster Winddichtheit Erkennen und Dämmen von Wärmebrücken
wie Balkonplatten, Fenstersimse, etc. Erneuerung bestehender Heizanlagen
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31
CO2-Bilanz (Wärme) Spezifische Kohlendioxidemissionen verschiedener Brennstoffe
Brennstoff Emissionenin kgCO2/kWh
Holz *) 0,39Torf 0,38Braunkohle 0,36Steinkohle 0,34Heizöl 0,28Diesel 0,27Rohöl 0,26Kerosin 0,26Benzin 0,25Raffineriegas 0,24Flüssiggas 0,23Naturgas 0,2
*) bei nicht-nachhaltiger Nutzung ohne WiederaufforstungQuelle: Fachbuch Regenerative Energiesysteme (Quaschnigg)
Emissionen durch Verbrennung fossiler Rohstoffe zur Wärmebedarfsdeckung pro Jahr insgesamt: ca. 11.000 t CO2
ca. 1,5 t CO2 pro Kopf
Phase I. Bestandsaufnahme
Gesamtwärmebedarf (kWh/a)65.000.000
kg CO2 je kWh 0,28 Öl 0,28 Öl 0 Holz 0 Holz
Nutzung Nutzung Nutzung Nutzung genutzte Leistung (kW)Installierte Leistung (kW) 1.452 80% 46 80% 272 80% 1.740 30% 1.938
(Schätzung) (Schätzung) (Schätzung) (Schätzung)Anteil an gesamter genutzter Leistung 60% 2% 11% 27%
Anteiliger Bedarf (kWh/a) 38.959.752 1.234.262 7.298.246 17.507.740 Gesamter CO2-Ausstoß
(kg pro Jahr)Gesamtausstoß CO2 (kg$pro$Jahr) 10.908.731 345.593 - - 11.254.324
CO2- EmissionenÖl.$und$Gasfeuerstätten Festbrennstoff$$(Holz,$Pellets,$Hackschnitzel)
Öl#$und$Gas$Zentral Öl#$und$Gas$Einzel Festbrennstoff$Zentral Festbrennstoff$Einzel
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
32
Phase II. Potenzialanalyse
Geothermie
Energiegewinnung aus Biomasse
Solare Energiegewinnung: Photovoltaik und Solarthermie
Wärmegewinnung aus Fließgewässern und Abwasser
Windkraft, Wasserkraft
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
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Potenzial aus Geothermie
Oberflächennahe Geothermie (bis 400 m)
Tiefe Geothermie (ab 400 m) Gesteinswärme (petrothermale Nutzung) Heißwasser-Aquiferen (hydrothermale Nutzung)
Phase II. Potenzialanalyse
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Oberflächennahe Geothermie (bis 400 m)
Quelle: http://www.bis.bayern.de
Phase II. Potenzialanalyse
empfohlene Technologien: siehe nächste Seite
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Oberflächennahe Geothermie (bis 400 m) Grundsätzlich in allen Siedlungsbereichen in der
Gemeinde Sinzing möglich Art der Technologie für die Wärmegewinnung ist von
individueller Wohnlage abhängig Für die größten Ortsteile werden folgende Anlagentypen empfohlen: Sinzing: Grundwasserwärmepumpen,
Erdwärmesonden und Horizontalkollektoren Eilsbrunn: Grundwasserwärmepumpen und
Horizontalkollektoren Viehhausen: Horizontalkollektoren
Phase II. Potenzialanalyse
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Tiefe Geothermie (ab 400 m)
Petrothermische Nutzung (Gesteinswärme) für die Gemeinde Sinzing nicht erkennbar Für die energetische Nutzung (Wärmeversorgung und Stromerzeugung) sind höhere Temperaturen und Fördermengen nötig, möglich im Molassebecken südlich der Donau möglich
Warmwasser-Aquiferen nur für balneologische Nutzung (Thermalbäder) ausreichend
Phase II. Potenzialanalyse
Quelle: Energieatlas Bayern - Tiefe Geothermie
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Biomasse-Potenziale
Schwach- und Waldrestholz Gemeindefläche ca. 44 km² Waldfläche ca. 22 km²
Biogas aus tierischen Abfällen
Biogas aus häuslichen Bioabfall
Phase II. Potenzialanalyse
Quelle: http://geoportal.bayern.de
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Schwach- und Waldrestholz
2,80 SRM Hackschnitzel pro Hektar und Jahr 812 kWh pro SRM Wirkungsgrad für ein Biomasseheizkraftwerk
von 0,85
Thermische Nutzenergie: 2.556 MWh/a Elektrische Nutzenergie: 1.704 MWh/a
Phase II. Potenzialanalyse
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Phase II. Potenzialanalyse
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Biogas aus tierischen Abfällen
Nutzen von tierischen Abfällen für Energie
Betrachtung aller vorhandenen Schweine und Rinder
Phase II. Potenzialanalyse
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41
Biogas aus tierischen Abfällen
Phase II. Potenzialanalyse
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42
Biogas aus tierischen Abfällen Biogasertrag mit GVE multiplizieren Nutzungsmöglichkeit miteinbeziehen
Phase II. Potenzialanalyse
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Biogas aus tierischen Abfällen
Berücksichtigung des Wirkungsgrades
Wirkungsgrad 40 % Thermische Nutzenergie: 536 MWh/a
Wirkungsgrad 35 % Elektrische Nutzenergie: 469 MWh/a
Phase II. Potenzialanalyse
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Phase II. Potenzialanalyse
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Biogas aus häuslichem Bioabfall
Energetische Verwertung des Bioabfalls
Einführung einer Bioabfalltonne ist Voraussetzung
Phase II. Potenzialanalyse
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Biogas aus häuslichem Bioabfall
46 kg Bioabfall im Jahr pro Person Gemeinde Sinzing 7.414 Einwohner 341 Tonnen Jahresabfall
Thermische Nutzenergie: 84,6 MWh/a Elektrische Nutzenergie: 74,0 MWh/a
Phase II. Potenzialanalyse
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Phase II. Potenzialanalyse
insgesamt sehr niedriges Biogas-Potenzial
u.U. lange Transportwege von Abfallgut zu zentralen Verwertungseinrichtungen
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Photovoltaik-Potenzial
Phase II. Potenzialanalyse
Abschätzung der Stromertragspotenziale über Dachflächen
Mögliche Verfahren:1
Methode geringer Genauigkeit - Abschätzung aus Pauschalwerten
Methode hoher Genauigkeit - Betrachtung der einzelnen
Gebäude
1 Quelle: Leitfaden „Energienutzungsplan“ der Bayerischen Staatsregierung, München 2011.
Bild: privat
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Photovoltaik
Methode hoher Genauigkeit
angewandt für den Hauptort Sinzing: - Luftbilder (jedes Haus wird einzeln betrachtet) - Statistische Strahlungswerte je nach Ausrichtung
und Neigung
sehr aufwändiges Verfahren!
Phase II. Potenzialanalyse
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50
Phase II. Potenzialanalyse
Objektanalyse mit der Methode hoher Genauigkeit
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Photovoltaik
Methode geringer Genauigkeit
‚angewandt für die restliche Gemeinde: - Gebäudegrundfläche [m²] (aus Digitaler Flurkarte) - Durchschnittswert solare Einstrahlung [kWh/m²a] - Durchschnittswert Nutzungsgrad [%]
Phase II. Potenzialanalyse
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Phase II. Potenzialanalyse
Sehr gute Übereinstimmung der Methoden für Hauptort Sinzing
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Szenario I (nach Leitfaden) Warmwasserbedarf wird zu 60% über
Solarthermie abgedeckt über gesamte nutzbare Solareinstrahlung wird
verfügbares PV-Potenzial ermittelt Solareinstrahlung: - ca. 9% werden für Solarthermie benötigt - ca. 91% sind noch für PV verfügbar
Phase II. Potenzialanalyse
Photovoltaik
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
54
Phase II. Potenzialanalyse
0,0#
1000,0#
2000,0#
3000,0#
4000,0#
5000,0#
6000,0#
Adlstein#
Alling#
Bergm
a7ng#
Eilsbrunn#
Hart#
Kleinprüfening#
Kohlstadt#
Minoritenhof#
ReichensteEen#
Riegling#
Saxberg#
Schneckenbach#
Sinzing#
Viehhausen#
Vogelsang#
SonsKges#
MWh/a&
Szenario&I:&bereinigtes&PV6Potenzial&
für#PV#verbleibender#Anteil# PVNgenutzt#(aus#EEGNMeldungen)#
Gesamter&Nutzungsgrad:&29%&
25%#54%#10%#
0%#
28%#
89%#11%#
96%# 225%# 7%# 39%# 39%#
20%#
27%#
11%# 130%#
Gesamtes&bereinigtes&Potenzial:&&14930&MWh/a&
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Phase II. Potenzialanalyse
(ohne Nebengebäude)
Szenario I: bereinigtes PV-‐Potenzial
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Phase II. Potenzialanalyse
Tatsächliche PV-‐Erträge (EEG-‐Einspeisung)
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
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Phase II. Potenzialanalyse
PV-‐Ausnutzungsgrad im Szenario I
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
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Phase II. Potenzialanalyse
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Wärmegewinnung aus Abwasser und Fließgewässern
Phase II. Potenzialanalyse
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
60
Wärmegewinnung aus Abwasser Abwasserwärmetauscher
Phase II. Potenzialanalyse
Quelle: ecs-o energie consult sachsen-ost GmbH
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
61
Abwassermenge Abwassermenge Ist Soll
Kläranlage Sinzing 5,95 l/s DN 300
15 l/s
Kläranlage Eilsbrunn 5,65 l/s DN 200
Aufgrund der geringen Abwassermengen ist eine wirtschaftliche Umsetzung im Einzelfall zu prüfen
Empfehlung: Individuelle Machbarkeitsstudie durch Fachfirma
Phase II. Potenzialanalyse
Wärmegewinnung aus Abwasser
Quelle: ecs-o energie consult sachsen-ost GmbH
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
62
Wärmegewinnung aus Fließgewässern
300 m² zu beheizende Fläche
Turbulenzwärmetauscher
Phase II. Potenzialanalyse
Quelle: ecs-o energie consult sachsen-ost GmbH
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
63
Phase II. Potenzialanalyse
Wärmegewinnung aus Fließgewässern
Quelle: ecs-o energie consult sachsen-ost GmbH, patentierte Technologie
![Page 64: Präsentation ENP Sinzing (18.03.2013) - Folien (klein)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081517/62b522e8922d9f42017f1df5/html5/thumbnails/64.jpg)
ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
64
generell umsetzbar Am Beispiel Rathaus: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung empfehlenswert, da Distanz zur „Schwarzen Laber“ ca. 85 m beträgt
Phase II. Potenzialanalyse
Wärmegewinnung aus Fließgewässern
Quelle: ecs-o energie consult sachsen-ost GmbH, patentierte Technologie
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
65
Windkraft Standortkriterien
Raumordnung (BauGB / ROG) Lärmschutz (TA Lärm), Abstandsvorgaben BImSchV (ab 50 m Nabenhöhe genehmigungs-
pflichtig, Schattenwurf auf Wohngebäude) Waldschutz (BayWaldG) Ausweisung von Vorrangflächen
(Flächennutzungsplan) Netzanschlusskosten Windgeschwindigkeit!
Bayerischer Windatlas
Phase II. Potenzialanalyse
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
66
Leistung einer Windkraftanlage Bestimmende Größen:
Windgeschwindigkeit > 10% höhere Windgeschwindigkeit bringt 30% mehr Leistung!
Radius der Rotorblatt-Kreisscheibe (Windwiderstand) > doppelter Radius bringt 4-fache Leistung!
Anlageneffizienz (Leistungsbeiwert) cP = 0,45 bis 0,55)
Leistung P (in W): ρLuft = 1,25 kg/m3
P = 12
π rRadius! · ρLuft · cp · vwind³!
Phase II. Potenzialanalyse
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
67
Leistung einer Windkraftanlage
Windatlas: Windgeschwindigkeit hängt vom Abstand zur Oberfläche ab, bestimmt durch die Rauigkeitslänge dies bestimmt die benötigte Nabenhöhe und die Rotorblattgröße für einen gewünschten Ertrag
Phase II. Potenzialanalyse
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
68
Vorrangfläche in der Gemeinde Sinzing
Ausgewiesene Fläche
Phase II. Potenzialanalyse
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
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Windgeschwindigkeiten in der Vorrangfläche
s
Höhenabhängigkeit: 10 m: 3,0 bis 3,4 m/s 80 m: 3,5 bis 3,9 m/s 140 m: 4,5 bis 4,9 m/s
Phase II. Potenzialanalyse
Quelle: Bayerischer Windatlas (2010)
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70
Potenzial aus Windenergie
Stark abhängig von Windgeschwindigkeit Windatlas: Sinzinger Werte unter dem bayerischen Mittelwert Beispielrechnung mit Anlage Typ Vestas V126 mit Nabenhöhe
137 m, Rotorradius 63 m, Nennleistung 3,3 MW - Windatlas: 4,5 – 4,9 m/s - Ertragsabschätzung: ca. 2.800 MWh/a je Windrad
Werte im aktuellen Windatlas werden jedoch von Experten als unrealistisch und zu niedrig erachtet
Windgeschwindigkeitsmessungen werden benötigt, um sichere Wirtschaftlichkeitsberechnungen durchzuführen
Informationen Fa. Ostwind (laufende Windmessungen): - Ertragsprognose ca. 6.000 bis 6.500 MWh/a je Windrad
(entspricht ca. 5,8 bis 6,0 m/s) - Planung von 3 Anlagen im ausgewiesenen Gebiet
Phase II. Potenzialanalyse
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
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EEG-Vergütungsanforderung
EEG-Vergütung für Anlagen ab 50 kW Nennleistung nur, wenn der nachgewiesene Ertrag mindestens 60% des Referenzertrags für die gewählte Anlage beträgt
Beispiel: Anlage mit 3,3 MW Nennleistung fordert mittleren jährlichen Mindestertrag von ca. 4.000 MWh je Anlage (anlagenspezifisch)
Windgeschwindigkeiten ab 5,2 m/s erforderlich durch laufende Windmessungen zu bestätigen
Phase II. Potenzialanalyse
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ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
72
Phase II. Potenzialanalyse
18000
Windkraft-Potenzial nach Abschätzung der Fa. Ostwind könnte den gesamten kommunalen Strombedarf von 18 GWh decken
![Page 73: Präsentation ENP Sinzing (18.03.2013) - Folien (klein)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081517/62b522e8922d9f42017f1df5/html5/thumbnails/73.jpg)
ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
73
Phase II. Potenzialanalyse
Stromnetz
ohne Windkraft
![Page 74: Präsentation ENP Sinzing (18.03.2013) - Folien (klein)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081517/62b522e8922d9f42017f1df5/html5/thumbnails/74.jpg)
ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
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Wärme Einsparung.durch.KfW70.Standard.(70.kWh/m2a)MWh kg&CO2/kWh t&CO2 MWh kg&CO2/kWh t&CO2
Ölheizung 40.200&&& 0,28 * 11.256&&&&& Ölheizung 18.704&&& 0,28 5.237&&&&&&&BiomasseCFestbrennstoffe 24.500&&& 0,025 ** 613&&&&&&&&&&& BiomasseCFestbrennstoffe 11.399&&& 0,025 285&&&&&&&&&&Gesamt 64.700... 11.869..... Gesamt 30.104... 5.522.......
EINSPARUNG 6.346.......Energiebezugsfläche 430.052 m2 *&IWU&(2009)
Spezifischer&Wärmebedarf 150 kWh/m2a **&IWU&(2009)&Mittelwert&aus&Hackschnitzel,&Pellets,&Holz
Strom Einsparung.durch.volle.PVPAusschöpfungMWh kg&CO2/kWh t&CO2 MWh kg&CO2/kWh t&CO2
PVCEinspeisung 5.500&&&&& 0,06 * 330&&&&&&&&&&& PVCPotenzial 15.000&&& 0,06 900&&&&&&&&&&Wasserkraft 2.300&&&&& 0,04 ** 92&&&&&&&&&&&&& Wasserkraft 2.300&&&&& 0,04 92&&&&&&&&&&&&StromCMix&(Netz) 10.200&&& 0,566 *** 5.773&&&&&&&& StromCMix&(Netz) 700&&&&&&&& 0,566 396&&&&&&&&&&Gesamt 18.000... 6.195........ Gesamt 18.000... 1.388.......
EINSPARUNG 4.807.......*&de&WildCScholten&et&al.&(2006)
**&Hartmann&(2001)
***&BMU&(2012)
CO2-Bilanz und Einsparpotenziale (ohne Windkraft)
Einspar-Potenzial CO2: jährlich ca. 11.000 t (1,5 t CO2 pro Kopf)
Einspar-Potenzial: jährlich 2,2 Mio. Liter Heizöl (durch Dämmmaßnahmen)
Einspar-Potenzial: nahezu bilanzielle Strom-Autarkie
![Page 75: Präsentation ENP Sinzing (18.03.2013) - Folien (klein)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081517/62b522e8922d9f42017f1df5/html5/thumbnails/75.jpg)
ENERGIENUTZUNGSPLAN SINZING
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Fazit und Ausblick Bedarfsanalyse abgeschlossen (Strom und Wärme)
Potenzialanalyse für Erneuerbare Energien durchgeführt
Große Einsparpotenziale
- Ausbau regenerativer Energiegewinnung, vor allem Photovoltaik und Solarthermie
- Nutzung vorhandener Biomasse-Ressourcen - Noch offen: Projekt „Abwasser/Fließgewässer“ - Windkraft (bei ausreichenden Windgeschwindigkeiten) - Potenziale der Gebäude-Energieeffizienz
• Laufende Bachelorarbeit von Carina Hörmann u.a. mit Sanierungsszenarien exemplarische Rechnungen nach EnEV 2009 und Empfehlungen für Bauherren
Phasen III und IV Handlungsfelder und Maßnahmenempfehlungen
- in enger Abstimmung mit der Gemeinde - Meinungsbildung innerhalb der Gemeinde