Energieoptimierte Fabrik- und Produktionsplanung 3. DSTTP – Konferenz, Berlin 30. – 31. 01. 2013 Stromsparen mit Solarthermie Referent: Dipl.-Ing. (FH) Helmut Jäger, SOLVIS GmbH & Co KG Braunschweig am besten mit Sonne solvis.de Strom-Lastverteilung nach Tagesstunden und Monaten Deutschland hat eine Winter-Spitzenlast bei Strom- und Wärmebedarf • Nachfrageentwicklung • Risikoeinstellung •… Durchschnittliche Last in Deutschland (rot = hoch; grün = niedrig) Stunde des Tage Jan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Back-up Kraftwerke: Vielleicht 60 bis 80 GW… (Was) wollen wir importieren? Strategische Stromreserve? Was brauchen wir? (Alltag, saisonale Speicherung)? Kapazitäten, Laständerung, etc.? Überjährige Speicherung zum Ausgleich windstarker und -schwacher Jahre? Quelle: arrhenius Institut, Hamburg, 2011 am besten mit Sonne solvis.de Exergie und Temperatur - Exergie ist Maß für Effizienz und Umwandlungsfähigkeit Strom und mechanische Energie SolvisMax mit möglichen Wärmequellen und Verbrauchern am besten mit Sonne solvis.de Studie: Solar Wäschetrockner IFA 2011 Quelle: Miele SolvisMax mit Solartrockner: perfekte Kombination – hohe Temperaturdifferenz durch Schichtung Aufbau und Funktion Wärmetauscher und Pumpen • MusterMuster Quelle: Miele Aufbau und Funktion Trockenprozess Enthitzungsmodul Pumpen Quelle: Miele Energieverbrauch Wäschetrockner Pro kg Wäsche kWh 0.8 0.6 1997 2008 0.4 2011 0.2 2013 Quelle: Miele Energieverbräuche „Solartrockner“ mittlerer PEV je Trockenvorgang mittlere Gesamtkosten je Trockenvorgang PEV Reduzierung gegenüber WP TR PEV Reduzierung gegenüber KTR PEV Reduzierung gegenüber ATR Jährliche Kosteneinsparung gegenüber WP TR Jährliche Kosteneinsparung gegenüber KTR Jährliche Kosteneinsparung gegenüber ATR kWh Cent Solar + Gas 2,10 19,2 Solar + Öl 2,10 19,4 Solar + Pellet 1,98 19,1 Solar + Sole + WP 2,08 19,3 % % % €/a €/a €/a 57,6 80,3 79,9 73,6 224,6 219,1 57,4 80,2 79,8 60,7 186,6 182,0 59,8 81,3 81,0 61,6 187,5 182,9 57,9 80,4 80,1 61,0 186,9 182,3 PEV = Primärenergieverbrauch Basis für die Daten: 60 % der Trocknungsvorgänge können Solar beheizt werden (=solare Deckung) Wirkungsgrad Gasbeheizung 105 % Wirkungsgrad Ölbeheizung 100 % Wirkungsgrad Pelletheizung 85 % COP Solewärmepumpe 2,8 Primärenergiefaktoren nach EnEV (Solar 0/Pellet 0,4/Gas und Öl 1,1/Strom 2,6) Kosten für die unterschiedlichen Energieträger: Strom 28 Cent/kWh, Gas 6,5 Cent/kWh, Öl 8 Cent/kWh, Pellet 4,5 Cent/kWh, WP Strom 20 Cent/kWh, Solar 0,5 Cent/kWh Quelle: Miele Stromersatz- und Stromeinsparpotential für Hausgeräte und Heizung am besten mit Sonne solvis.de Monatsbilanzen: LWP im Vergleich zu Solarwärme-WP (Consolar) Stromersatzpotentiale im Bereich heutiger NT-Elektrowärmeanwendungen (< 100° C): - Warmhalteprozesse in der Süßwarenindustrie, der chemischen Industrie usw. - Warmhalteprozesse in Großküchen und Gastronomie - NT-Schmelz- und Aufwärmprozesse für Fette, Öle z. B. Fass- und Behälterheizungen “Heat to Heat” unterstützt einen möglichst effizienten Transformationsprozess und die Energiewende: - vermeidet unnötige Effizienzverluste - erhöht die Flexibilität des Gesamtsystems und reduziert die Speicherkosten drastisch (Wärme statt Strom) - schafft die Voraussetzung für kostengünstige Solarwärme Solarstrategie: Wärme Wärme / Strom Strom Solarwärme für alle Wärme- und Kälteanwendungen in Wohngebäuden, Hotels, Krankenhäuser, Gewerbe - Warmwasser - Raumwärme (möglichst Niedertemperatur) - Waschmaschine - Geschirrspüler - Wäschetrockner - Kühlung (zukünftig) Solarstrom für alle notwendigen Stromanwendungen - Beleuchtung - Steuerung und Antriebe aller Hausgeräte - IT und Kommunikation - Elektromobile am besten mit Sonne solvis.de Solarstrategie: Wärme Wärme / Strom Strom Stromüberschüsse werden für Stromanwendungen und Verkehr genutzt oder gespeichert : - Pumpspeichern - Schwerlastverkehr (Fahrdrahttechnik) - Batterien - Gasspeichern (Wasserstoff) - Thermo-Chemischen Hochtemperaturspeichern - Kühlgeräten und Kältespeichern - Latent-Hochtemperaturspeichern. Nicht speicherbare Stromüberschüsse werden als Ersatz von Gas, Öl, Kohle eingesetzt, bei Nutzung vorhandener Infrastruktur: - Hochtemperatur-Industrieprozesse (> 250° C) - Mitteltemperatur-Prozesse (> 80° C) - als Strom- und Wärmeersatz in modulierenden KWK-Netzen. am besten mit Sonne solvis.de Heizkesselalter steigt: 50 % älter als 17 Jahre