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CHANCEN VON INNOVATIONEN BEI WÄRMERÜCKGEWINNUNG UND ABWÄRMENUTZUNG Alexander Gilch 18.September 2018
Inhaltsverzeichnis
1. Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung
• Allgemeines, Temperaturniveau, Wärmequelle, Wärmesenke
• Verstromung von Abwärme
• Drucklufterzeugung mit Abwärme
• Drucklufterzeugung mit Erdgasmotor und WRG
• Kälteerzeugung mittels Abwärme
• Wärmetransformation
2. Struktur BAFA-Förderprogramm
• Antragsberechtigung
• Gegenstand der Förderung
• Art und Höhe der Förderung
3. Wer ist GETEC?
18. September 2018 2
Allgemeines
18. September 2018 3
Marktanalyse – Initialisierung der Energieeffizienz
Treibende Faktoren für Maßnahmen im Bereich der
Energieeffizienz sind nicht zwingend die Energiepreise bzw.
wirtschaftliche Faktoren, sondern
1. Politische Rahmenbedingungen
(NAPE, nationaler Aktionsplan Energieeffizienz)
2. Entwicklung von Kennzahlen und Benchmarks
(Inhouse, Standortvergleich, Branchenvergleich)
3. Digitalisierung (Industrie 4.0)
Impuls kann z.B die Durchführung von Energieaudits
inkl. der direkten Ableitung von Maßnahmen sein
Allgemeines
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Abdampf aus Produktion
Heiße Abgase
Abwasser / Kühlwasser
Warme Abluft
Quelle: www.ghigliottina.info
Temperaturniveau und Wärmequellen
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400°C
350°C
300°C
250°C
200°C
150°C
100°C
50°C
0°C
Abgas aus Verbrennungs- und Wärmeprozessen,
Rauchgase von Wärmeerzeugern
Nachverdampfung in Dampferzeugungssystemen, Wasserdampf
Lüftungsanlage
Kältemaschinen, Kompressoren, Trocknungs- und Prozessanlagen,
warme Abwasser, Kühlwasser aus Produktionsanlagen
Nieder-tempe-ratur-
abwärme
Mittel/Hoch-tempe-
ratur-abwärme
Eigene Darstellung. Getec.
Beurteilung der Wärmequelle
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Temperatur
• Je höher die Temperatur…
Energiemenge/Leistung
• Je größer der Abwärmestrom…
Kontinuität
• Je kontinuierlicher der Abwärmestrom anfällt…
Volllaststunden
• Je Höher die Verfügbarkeit über das Jahr…
Desto flexibler und wirtschaftlicher
lässt sich Abwärme nutzen
Wärmesenke
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Räumliche Lage
Thermisches Gefälle
Zeitliche Deckung
Versorgungs-sicherheit
Wirtschaft-lichkeit
Verstromung von Abwärme
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ORC-Technologie
Stromerzeugung durch Wärmenutzung auf niedrigem Temperaturniveau
• ORC (Organic Rankine Cycle) ist ein Kreisprozess für den Betrieb von Dampfturbinen jedoch mit einem Kältemittel anstelle von Wasserdampf
• Arbeitsmedium mit niedriger Verdampfungstemperatur
• Betrieb bei niedrigeren Temperaturen und Drücken
• Gute Einsatzmöglichkeit von Abwärme, Solarenergie, Geothermie, etc.
Drucklufterzeugung mit Abwärme
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Dampfbetriebener Druckluftkompressor
Drucklufterzeugung durch Kompressorantrieb mittels Sattdampfturbine
• Dampfentspannung von 22 auf 8,5 bar(ü)
• Höchste Effizienz durch 90% WRG
• Substitution von elektrischem Strom durch Dampfantrieb => EEG-Einsparung
• Entlastung des Stromnetzes
Eigene Darstellung. Getec.
Drucklufterzeugung mit Erdgasmotor und WRG
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Gasmotor-Druckluft-Anlage (GMDL)
Als Alternative zum Elektromotor stellt sich ein Direktantrieb mittels Erdgasmotor dar
• Druckluft wird mit günstigem Erdgas erzeugt
• Im Vergleich zum stromerzeugenden BHKW vermeidet der Direktantrieb die Zahlung einer EEG-Umlage
• Vollständige Erdgassteuerrückerstattung mit Erfüllung des Hocheffizienz-Kriteriums möglich
• Neben der Druckluft kann Niedertemperaturwärme (90/70°C) – oder über eine Absorptionskältemaschine – Kälte (zB 6/12°C) genutzt werden
• Ausführung des Druckluftkompressors als modulierbarer Schraubenverdichter mit 175 oder 300 kW Wellenleistung
• Mögliche Druckstufen: 8,5 bar, 10 bar und 13 bar
Grundrahmen
Gasmotor
Druckluftverdichter Abgassystem
2100
mm
Eigene Darstellung. Getec.
Gasmotor-Druckluft-Anlage (GMDL)
• Modul komplett auf Grundrahmen montiert mit Kamin (alternativ Containerausführung möglich)
• Ölfreie Drucklufterzeugung / zweistufiges, trockenlaufendes Verdichtungssystem
• Wärmeauskopplung auf dem Temperaturniveau 90 / 70°C (alternativ auch 108 / 70 °C möglich)
• Kälteerzeugung auf einem Temperaturniveau von z.B. 6 / 12°C über eine Absorptionskälteanlage alternativ möglich
Drucklufterzeugung mit Erdgasmotor und WRG
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Nennleistung 300 kW
Ausgangsdruck 8,5 bar (ü)
Druckluftliefermenge 46 m³/min
therm. Leistung bis zu 728 kW
Leistungsregelung 50…100 %
Gewicht 3.700 kg
Maße (LxBxH) 4.100 x 1.300 x 2.100 cm
Eigene Darstellung. Getec.
Kälteerzeugung mittels Abwärme
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Anlagenleistungsgrößen
Kälteleistung 475 kW
Heizleistung 610 kW
Rückkühlleistung 1085 kW
Wärmeverhältnis 0,78 -
Leistungsregelung 40 - 100 %
Absorptionsflüssigkeitskühler
• Kälteerzeugung 6/12°C ist möglich mit Niedertemperaturwärme ab 80°C
• Effizienz der Absorptionskältemaschine ca 0,6 – 0,8
• Robuste Maschine; keine (wenig) drehende Teile
• Erzeugung von Tieftemperaturkälte (-55°C) möglich mit 13 barü Dampf
Quelle: Johnson Controls
Kälteerzeugung mittels Abwärme
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Absorber Austreiber
Verdampfer
Kondensator
Kühlwasser
Warmwasser
Kaltwasser
70 °C
90 °C
Rückkühlwerk
Absorptions-
kältemaschine
28 °C
0,4 kV, 50 Hz
Kamin 0,4 kV, 50 Hz
Warmwasserversorgung
Erdgas H
0,4 kV, 50 Hz
geeicht
GETEC
90 °C 70 °C
Σ 000
Kaltwasserverbraucher
Kältespeicher
34 °C
8 °C14 °C
NS Schaltanlage BHKW
Σ 000Σ 000elektrischer Eigenbedarf
geeicht
Technische Betriebsführung Kautex
Technische Betriebsführung GETEC
90 °C
NS Schaltanlage Kunde
Anbindung an Bestandsleitung
G
Gemischkühler
BHKW im Container inkl. Abgasanlage
Σ 000
M
70 °C
M
Notkühler
Wärmespeicher
Praxisbeispiel für eine Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK)
Eigene Darstellung. Getec.
Wärmetransformation
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Warum Wärmetransformation?
• Ein Großteil der industriellen Abwärme wird zwischen 60 °C und 120 °C an Umgebung abgegeben
Verbrennungsabgas, feuchte Abluft aus Trocknungsprozessen, Brüden aus Destillations- und Eindampfendstufen, heiße Abwässer oder ungenutztes Warmwasser
• Nutzbarmachung aufgrund des niedrigen Temperaturniveaus und oftmals schwer händelbaren Wärmeträgermedien unwirtschaftlich oder technisch aufwändig.
• Der Wärmetransformator bietet einen Temperaturhub, welcher die Rückführung der Abwärme in den Produktionsprozess ermöglicht
Substitution von Heizwärme (z. B. Dampf) durch Rückführung der „hochtransferierten“ Abwärme
• Nutzung industrieller Abwärme substituiert Primärenergie, vermindert CO2-Emission und steigert Energieeffizienz
• Kein zusätzlicher Energiebedarf
• Steigerung der Energieeffizienz Verbesserung des CO2 - Fußabdruckes
• Theorie aus den 80er Jahren, aktuell nur durch GETEC erfolgreich technisch umgesetzt
Abwärme
Wärmetransformation
• Wärmetransformator ermöglicht Temperaturanhebung industrieller Abwärme ohne zusätzliche Triebkraft
Reduzierung von Emissionen und des Energiebedarfs
Steigerung der Energieeffizienz und Verbesserung des CO2-Fußabdruckes
• Erreichbarer Temperaturhub liegt zwischen 15 K und 40 K und ist abhängig von: • Art und Qualität der Abwärme
• Kühlwassertemperatur und –menge
• Wärmetransformator ist sinnvoll einsetzbar, wenn: • eine nicht genutzte Abwärmequelle zwischen 60 °C und 120 °C, z. B. Brüden, feuchte
Luft, Abwässer oder –Laugen
• und ein kontinuierlicher Wärmebedarf auf moderatem Temperaturniveau zwischen 90 °C bis 180 °C vorhanden ist.
• GETEC plant, baut, finanziert und betreibt die Anlagen
• „Off Balance“
• Kein finanzielles Risiko
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300 kW Pilotanlage (Abmaße 3 x 8 x 15 m)
1. Entspannersystem 3. Desorber
2. Absorber 4. Vorlagebehälter
1
2
3
4
Eigene Darstellung. Getec.
Struktur BAFA-Förderprogramm
18. September 2018
Insgesamt stellt das BMWi für den gesamten Förderzeitraum Mittel in Höhe von 370 Millionen Euro im Förderprogramm für hocheffiziente Querschnittstechnologien bereit.
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Struktur BAFA-Förderprogramm
18. September 2018
Antragsberechtigung
Unternehmen aller Größenklassen der gewerblichen und industriellen Wirtschaft … sowie Energiedienstleister (Contractoren) sind förderfähig
Gegenstand der Förderung
Gefördert werden investive Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz durch den Einsatz von hocheffizienten am Markt verfügbaren Querschnittstechnologien
Art und Höhe der Förderung
30 % der zuwendungsfahigen Ausgaben für kleine und mittlere Unternehmen (KMU).
20 % der zuwendungsfahigen Ausgaben für sonstige und große Unternehmen.
Einzelmaßnahmen => Zuschuss bis zu 30 t€ je Vorhaben
Optimierung technischer Systeme => Zuschuss bis zu 100 t€ je Vorhaben
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LÖSUNGEN FÜR INDUSTRIEKUNDEN/-PARKS
Innovative Energie-/Infrastruktur- dienstleistungen, Contracting und
Energieeffizienzmaßnahmen im In- und Ausland.
LÖSUNGEN FÜR IMMOBILIENKUNDEN
System-Dienstleistungen von Contracting über Nebenkosten-
optimierung bis Intelligent Home.
KOMMUNIKATIONS-INFRASTRUKTUR
Von TV bis Telefon, von Internet bis Intelligent Home.
Vorstellung GETEC GROUP.
18. September 2018
VIELSEITIG WIE EIN GROSSKONZERN, KUNDENNAH WIE DER DIENSTLEISTER VON NEBENAN
• Gründung 1993 in Magdeburg
• ca. 1.100 Mitarbeiter gesamt
• ca. 550 Mio. Euro Gesamtleistung 2017 FC
• ca. 4.200 Anlagen
• Gesamtleistung > 3,5 GWth
WAS WIR LEISTEN WER WIR SIND
SEGMENT INDUSTRIE
SEGMENT IMMOBILIENWIRTSCHAFT
SEGMENT MEDIA
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Vorstellung GETEC GROUP – Segment Industrie.
18. September 2018
• seit 1993 unabhängige Energiedienstleistungsgesellschaft
• Marktführer für Contracting in Deutschland
• Hauptsitz in Magdeburg, seit März 2018 auch in München
• Standorte bundesweit sowie in Wien, Zürich, Amsterdam, Prag, Emmen und Turek
• Entwicklung und Durchführung von Contracting-Modellen
• maßgeschneiderte, innovative und wirtschaftliche Lösungen zur Energieversorgung
• Anwendung innovativer umweltfreundlicher Technologien
• Nutzung verschiedener Brennstoffe (Biogas, Holz, Erdgas, Heizöl, Braunkohlenstaub)
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Eigene Darstellung. Getec.
TECHNOLOGIEN
GETEC Lösungen für die Industrie.
18. September 2018
CONTRACTING
Maßgeschneiderte Energieversorgung: Planung, Bau, Finanzierung und Betrieb
ENERGIEDIENSTLEISTUNGEN
VERSORGUNGSLÖSUNGEN
Wärme, Kälte, Dampf, Druckluft und Strom sowie Sondergasverwertung
ENERGIEEFFIZIENZ
Analyse und Hebung von Energieeinsparpotenzialen
VIRTUELLES KRAFTWERK
VPP – Vernetzung dezentraler Energieerzeugungsanlagen
INDUSTRIEPARKBETREIBER
Das Rundum-Sorglos-Paket für Industriestandorte
KRAFT-WÄRME-(KÄLTE)-KOPPLUNG
Dampfturbinen, Gasturbinen, GuD, BHKW, ORC, Absorptionskälte
MUFFEL-IMPULS-BRENNER
Patentierte Technologie auf Basis von Braunkohle sowie biogener Stäube
SONDERGASVERWERTUNG
Thermische Nutzung von Sondergasen Konvertierung von Klimagasen
INTELLIGENTE ABWÄRMENUTZUNG
Wärmetransformation Wärmerückgewinnung und -umwandlung
REGENERATIVE ENERGIESYSTEME
Biomasse, Sonne, Wind, Geothermie Dezentrale Energieversorgung
20
GET
EC
GET
EC
GET
EC
Eigene Darstellung. Getec.
Eigene Darstellung. Getec.
Eigene Darstellung. Getec.
Vorteile einer Zusammenarbeit.
18. September 2018
• Einsatz innovativer Technologien
• Konzentration auf Ihr Kerngeschäft
• Liquiditätsgewinn durch die Entlastung Ihrer Bilanz
• Senkung Ihrer Energie- und Betriebskosten
• auf Ihre Bedürfnisse abgestimmte smarte Lösungen zur CO2-Reduzierung
• 24/7 zentrales Monitoring und Service vor Ort für maximale Verfügbarkeit
UNSERE STÄRKEN – IHRE VORTEILE
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VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!
IMPRESSUM G+E GETEC HOLDING GMBH Albert-Vater-Straße 50 39108 Magdeburg T +49 (0) 391 2568 100 F +49 (0) 391 2568 120 info@getec.de www.getec.de
Alexander Gilch
Niederlassungsleiter München
E-mail: alexander.gilch@getec.de
Phone: +49 (0)89-923290 – 51
Mobil: + 49 (0)172-1881891
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