Lösung Hallenbad: Auslegung und Wirtschaftlichkeitsberechnung

 

 

Aufgabenstellung 5

Gegeben:

Ein saniertes Hallenbad soll mit einem Blockheizkraftwerk versorgt werden.

Vom Gebäude sind folgende Daten bekannt:

• Klimagebiet Essen (DEMO)
• Baujahr 2000
• Gasverbrauch: 935 MWh/a (H_o)
• Fläche ca. 3.500 m²
• Stromverbrauch: 280 MWh/a

 

Wärmebedarf berechnen

Nachdem in BHKW-Plan ein neues Projekt angelegt und benannt worden ist, wird zunächst die Klimazone bestimmt.

Zur Auswahl stehen die TRY-Zonen (Test Reference Year) des Deutschen Wetterdienstes. Im Beispiel wird der Datensatz Demo ausgewählt.

Jetzt muss ein Gebäude aus der Gebäudedatenbank ausgewählt werden. Es wird ein Gebäude Hallenbad mit passendem Baujahr ausgesucht.

Vom Gesamtgasverbrauch (935 MWh/a) werden 356 MWh für die Beckenwasserbeheizung gerechnet, der Rest ergibt den Gasverbrauch für Lüftung und Heizung.

Beckenwasserheizung: 200 W/m²h * 375 m² * 13h *365 Tage = 356 MWh

Für Lüftung + Heizung: 935 MWh – (356 MWh / 0,9 * 1,1) = 500 MWh

Dabei wird der Jahresnutzungsgrad der Heizung mit 0,9 und die Umrechnung Gas H_u auf H_o mit 1,1 angesetzt.

Stromverbrauch: 280 MWh

 

Wärme- und Stromerzeugung

Anhand der Jahresdauerlinie können nun die Modulleistungen festgelegt werden. Hier wird ein Modul mit ca. 78 kWth angesetzt. Dies entspricht etwa 27% des Maximalwärmebedarfs. Die Module der verschiedenen Anbieter stehen mit den relevanten technischen Daten sowie einigen Angaben zu Investitionskosten, Nutzungsdauer und Raumbedarf in einer Modul-Datenbank bereit. Es wird ein MEPHISTO BHKW mit 34 kW_el, 78 kW_th ausgewählt und ein 5 m³ Pufferspeicher, die Betriebsweise ist wärmegeführt.

Auch die Auswahl des Spitzenlastkessels erfolgt über Zugriff auf eine frei erweiterbare Datenbank. Es wird der Heizkessel Gas_NT_350 ausgewählt.

Um Aussagen über Brennstoffverbrauch, Wirtschaftlichkeit und Emissionsbilanz zu erhalten, wird das BHKW mit einer Kombination aus Heizkessel und öffentlicher Stromversorgung verglichen.

Für die konventionelle Wärmebereitstellung wird der Kessel Gas _NT_400 angenommen.

Anschließend kann die Energiebilanz angezeigt werden.

Nachdem nun alle technischen Angaben zur Bedarfsstruktur erfolgt sind, können die Kosten und Erlöse definiert werden.

Erlöse berechnen

Zur Ermittlung der Erlöse aus vermiedenem Strombezug und Stromeinspeisung sind zunächst die Tarifstrukturen von entscheidender Bedeutung. Einige Tarifmodelle der deutschen Energieversorgungsunternehmen liegen zur Auswahl bereit.

Für die Stromeinspeisung wird eine Vergütung von 0,058 €/kWh angenommen, der (Rest-) Strombezug beträgt 0,15 €/kWh. Der KWK-Bonus wird nach KWK-G 2016 mit 0,04 €/kWh für den eigengenutzten und 0,08 €/kWh für den eingespeisten Strom berechnet. Taste „Erlösberechnung“ drücken.

 

Kosten berechnen

Die Investitions- und Betriebskosten sind vom Planer anzugeben und werden für das BHKW-System wie folgt angenommen.

Die Investitions- und Betriebskosten des Referenzsystems werden wie folgt angenommen.

Dann werden die Brennstoffkosten mit einem Gasarbeitspreis von 0,055 €/kWh H_o festgelegt.

Nachdem alle Werte hinterlegt sind, kann die Wirtschaftlichkeitsrechnung durchgeführt werden.

Das Ergebnis sieht folgendermaßen aus.