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Energieflussanalyse eines 4-Sterne-Hotels - Institut für Elektrische ...

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<strong>Energieflussanalyse</strong><br />

<strong>eines</strong><br />

4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Diplomarbeit<br />

durchgeführt am<br />

<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Elektrische</strong> Anlagen und Hochspannungstechnik<br />

Abteilung <strong>für</strong> <strong>Elektrische</strong> Anlagen<br />

Technische Universität Graz<br />

von<br />

Alexander Lerch<br />

Leiter der Abteilung:<br />

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Lothar Fickert<br />

Begutachter:<br />

Ao.Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Manfred Sakulin<br />

Betreuer:<br />

Dipl.-Ing. Dr. techn. Ernst Schmautzer<br />

Graz, März 2003


Kurzfassung<br />

Aufgabe der vorliegenden Diplomarbeit ist, den Energiefluss <strong>eines</strong> Vier-<strong>Sterne</strong><br />

<strong>Hotels</strong> zu untersuchen und mögliche Energieeinsparpotentialen zu orten, die<br />

derzeitige Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung aufzunehmen und die<br />

Möglichkeit zur Einbindung <strong>eines</strong> Blockheizkraftwerkes in das bestehende<br />

System zu ermitteln. Weiters sollen die entsprechenden Investitionskosten<br />

abgeschätzt und die durch die Investitionen möglichen Einsparungen berechnet<br />

werden, um die jeweilige Amortisationszeit ermitteln zu können.<br />

Um den Betrieb bewerten zu können, sollen gängige spezifische<br />

Energiekennzahlen ermittelt und mit anderen Betrieben verglichen werden.<br />

Diese einfachen Kennzahlen ermöglichen eine erste und schnelle Abschätzung<br />

der vorhandenen Energiesituation.<br />

Abstract<br />

The aim of this diploma thesis is to examine the energy flow of a four-star hotel,<br />

to find possible potentials for energy-saving, to check the actual generation and<br />

distribution of heat and to examine the possibility of integrating a block heating<br />

and generating plant into the existing system. Furthermore the respective costs<br />

of investment will be assessed and the possible savings by means of investments<br />

will be calculated in order to determine the respective length of the amortization<br />

period.<br />

In order to carry out an assessment of the hotel specific energy figures will be<br />

determined and compared with those of other hotels. These simple energy<br />

figures enables the management to carry out a first quick assessment of the<br />

existing energy situation.


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Inhaltverzeichnis<br />

1 Einleitung..................................................................................................... 3<br />

1.1 Übersicht ............................................................................................... 3<br />

2 Bestandsaufnahme ...................................................................................... 4<br />

2.1 Basisdaten ............................................................................................. 4<br />

2.2 Allgem<strong>eines</strong> .......................................................................................... 5<br />

2.3 Gebäudeübersicht.................................................................................. 6<br />

2.4 Nutzung des Gebäudes.......................................................................... 7<br />

2.5 Begriffe ................................................................................................. 7<br />

2.5.1 Heizwärmebedarf.............................................................................. 7<br />

2.5.2 Heizenergiebedarf ............................................................................. 8<br />

2.5.3 Thermischer Jahresenergiebedarf ..................................................... 8<br />

2.6 Energiekennzahlen................................................................................ 9<br />

2.6.1 Spezifischer flächenbezogener Jahresheizenergiebedarf.................. 9<br />

2.6.2 Anteil der Energiekosten am Umsatz [7]........................................ 10<br />

2.6.3 Sonstige Energiekennzahlen ........................................................... 11<br />

2.6.4 <strong>Hotels</strong>pezifische Daten ................................................................... 11<br />

3 Analyse der Stromkosten ......................................................................... 13<br />

3.1 Allgem<strong>eines</strong> [3]................................................................................... 13<br />

3.2 Die Stromrechnung ............................................................................. 13<br />

3.3 Aufteilung des Strompreises............................................................... 13<br />

3.3.1 Der Energiepreis ............................................................................. 13<br />

3.3.2 Der Netzpreis .................................................................................. 14<br />

3.3.3 Steuern und Abgaben...................................................................... 16<br />

3.4 <strong>Hotels</strong>pezifische Stromdaten .............................................................. 16<br />

3.4.1 Stromverbrauch in Verbrauchergruppen gegliedert ....................... 19<br />

4 Ermittlung des thermischen Energiebedarfs ......................................... 21<br />

4.1 Allgem<strong>eines</strong> ........................................................................................ 21<br />

5 Gebäudehülle, wärmedämmende Maßnahmen ..................................... 30<br />

6 Heizungsanlage.......................................................................................... 30<br />

6.1 Aufnahme............................................................................................ 30<br />

6.2 Allgem<strong>eines</strong> ........................................................................................ 30<br />

6.3 Die Heizzentrale.................................................................................. 32<br />

6.4 Unterverteilstationen........................................................................... 34<br />

6.4.1 Substation (C) ................................................................................. 34<br />

6.4.2 Bergwerk 1 u. 2. (A und B) ............................................................ 35<br />

6.4.3 Klimakammer (D)........................................................................... 37<br />

6.4.4 Faberhaus (F) .................................................................................. 38<br />

6.4.5 Office (E) ........................................................................................ 38<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 1 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

7 Wasserversorgung..................................................................................... 39<br />

7.1 Warmwassertemperatur ...................................................................... 39<br />

7.2 Legionellen.......................................................................................... 39<br />

7.3 Warmwassererwärmung Hotel ........................................................... 39<br />

7.4 Brauchwasser Hotel ............................................................................ 40<br />

8 Raumtemperaturmessung........................................................................ 41<br />

8.1 Allgem<strong>eines</strong> ........................................................................................ 41<br />

8.2 Daten-Logger-Messungen .................................................................. 41<br />

8.3 Auswertung der Raumtemperaturmessungen ..................................... 42<br />

9 Maßnahmenkatalog .................................................................................. 45<br />

10 Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen ........................................................... 48<br />

10.1 Technologievergleich.......................................................................... 48<br />

10.2 Blockheizkraftwerke: Aufbau – Funktionsweise............................... 50<br />

10.3 Dimensionierung................................................................................. 52<br />

10.4 Wirtschaftlichkeit................................................................................ 54<br />

10.5 Derzeitige Förderung [1]..................................................................... 55<br />

10.6 Kosteneinsparung durch BHKW-Betrieb ........................................... 56<br />

10.7 Amortisationsrechnung <strong>für</strong> die BHKW-Anlage ................................. 59<br />

10.8 Berücksichtigungsfaktoren bei der Amortisationsberechnung........... 60<br />

10.9 Berechnungsbeispiele: ........................................................................ 61<br />

10.9.1 Kombination BHKW 70 und BHKW 90.................................... 61<br />

10.9.2 BHKW 70 mit 7600h Betriebsstunden....................................... 64<br />

10.9.3 BHKW 200 mit 3500h bzw. 7680h Betriebsstunden ................. 65<br />

11 Zusammenfassung..................................................................................... 67<br />

12 Literaturverzeichnis ................................................................................. 70<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 2 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

1 Einleitung<br />

1.1 Übersicht<br />

Aufgabe der vorliegenden Diplomarbeit<br />

ist es, den Energieträgereinsatz (Öl,<br />

Strom und Wasser) <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong><br />

<strong>Hotels</strong> im Salzkammergut zu analysieren<br />

und die möglichen Einsparungen<br />

aufzuzeigen. Diese Einsparpotentiale<br />

sollen in einem Maßnahmekatalog<br />

aufgelistet, bewertet und näher<br />

beschrieben werden. Im Rahmen dieses<br />

Maßnahmenkataloges sollen die zu<br />

erwarteten Investitionskosten und<br />

Amortisationszeiten abgeschätzt werden.<br />

Eine weitere Aufgabe ist es, die derzeitige Wärmeerzeugung- und Wärmeverteilungsanlage<br />

aufzunehmen und einen Heizungsanlageplan zu erstellen.<br />

Nach Aufnahme aller relevanten Daten soll der thermische Jahresenergiebedarf<br />

ermittelt werden und aus den ermittelten Daten die Möglichkeit einer<br />

Einbindung <strong>eines</strong> Blockheizkraftwerkes in das Heizungssystem bestehend aus<br />

zwei Ölheizanlagen, fünf Wasser-Wasser-Wärmepumpen und mehreren<br />

Wärmespeichern untersucht werden.<br />

Weiters sollen die entsprechenden Investitionskosten <strong>für</strong> ein dem Wärmebedarf<br />

entsprechenden Blockheizkraftwerk abgeschätzt und die durch diese Investition<br />

mögliche Einsparung berechnet und die Amortisationszeit ermittelt werden.<br />

Um den Betrieb bewerten zu können, sollen gängige spezifische Energiekennzahlen<br />

ermittelt und mit anderen Betrieben verglichen werden. Diese<br />

einfachen Kennwerte ermöglichen eine erste und schnelle Abschätzung der<br />

vorhandenen Energiesituation.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 3 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

2 Bestandsaufnahme<br />

2.1 Basisdaten<br />

Es wurden folgende Daten zur Verfügung gestellt bzw. im Rahmen der<br />

Durchführung der Energieanalyse ermittelt.<br />

Objekt: Romantikhotel „ Im Weissen Rössl “<br />

Markt 74<br />

5360 St. Wolfgang<br />

Tel.: 06138/2306<br />

e-mail: technik@weissesroessl.at<br />

Ansprechpersonen:<br />

Eigentümer: Hr. Mag. Helmut Peter<br />

Haustechniker: Hr. Ing. Peter Lippert<br />

Hoteldaten:<br />

Anzahl der Zimmer 71<br />

Anzahl der Betten 142<br />

jährliche Auslastung 80,6 %<br />

Anzahl der Nächtigungen 36.624<br />

Energiebezugsfläche ca.7.574 m²<br />

Tabelle 1: Allgemeine Hoteldaten<br />

Preise und Energieinhalt der Energieträger *) :<br />

Menge Energieinhalt Preis<br />

Strom 1 kWh 1 kWh 0,0720 €/kWh<br />

Heizöl 1 Liter 10 kWh 0,3052 €/l<br />

Erdgas 1 m³ 9,36 kWh 0,2382 €/m³<br />

Tabelle 2: Preise <strong>für</strong> Energieträger<br />

Jahresverbrauchsdaten:<br />

Strom 1.583.818 kWh<br />

Heizöl 37.164 l<br />

Wasser 10.367 m³<br />

Tabelle 3: Jahresverbrauchsdaten des <strong>Hotels</strong><br />

Betriebsstunden der einzelnen Wärmeerzeuger siehe Anhang.<br />

*) Alle Tarife, Preise und Kosten verstehen sich exkl. Umsatzsteuer<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 4 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

2.2 Allgem<strong>eines</strong><br />

kWh<br />

1.200.000<br />

1.000.000<br />

800.000<br />

600.000<br />

400.000<br />

200.000<br />

0<br />

165.107<br />

371.638<br />

Jährl. Endenergieeinsatz <strong>für</strong> das Hotel<br />

in kWh<br />

43.525<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 5 -<br />

115.319<br />

1.154.482<br />

Heizung WPSee Warmwasser sonstige elektr.<br />

Verbraucher<br />

Abbildung 1: Jährlicher Endenergieeinsatz <strong>für</strong> das Hotel<br />

90.000 €<br />

80.000 €<br />

70.000 €<br />

60.000 €<br />

50.000 €<br />

40.000 €<br />

30.000 €<br />

20.000 €<br />

10.000 €<br />

0 €<br />

11.888 €<br />

8.306 €<br />

Jährliche Energiekosten <strong>für</strong> das Hotel<br />

114.754 €<br />

3.134 €<br />

8.303 €<br />

83.123 €<br />

Heizung WPSee Warmwasser sonstige elektr.<br />

Verbraucher<br />

Abbildung 2: Jährliche Energiekosten <strong>für</strong> das Hotel<br />

Stromeinsatz<br />

Öleinsatz<br />

Stromkosten<br />

Öl-Kosten


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

2.3 Gebäudeübersicht<br />

Das Gebäude besteht aus fünf zusammengebauten Häusern<br />

Abbildung 3: Gebäudeübersicht<br />

1. Faberhaus<br />

2. Kuchlerhaus<br />

3. Schulhaus<br />

4. Gästehaus<br />

5. Torbogenhaus<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 6 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

2.4 Nutzung des Gebäudes<br />

Der überwiegende Teil des Gebäudes wird als Hotelbetrieb genutzt. Weiteres sind<br />

in diesem Gebäude noch zwei Verkaufsladen, die Büros der Verwaltung, der<br />

Versorgungsbereich, zwei Veranstaltungssäle und zwei Wohnungen untergebracht.<br />

Säle:<br />

Paul Peter Saal:<br />

Die jährliche Auslastung des Saales beträgt laut Angabe ca. 40%. Die Benutzung<br />

erfolgt vorwiegend in den Wintermonaten, weil zu dieser Zeit freie<br />

Bettenkapazität <strong>für</strong> Tagungen vorhanden ist.<br />

Scheffelsaal:<br />

Der Scheffelsaal dient als Speise- u. Veranstaltungssaal und hat daher eine sehr<br />

gute Auslastung.<br />

Wohnungen:<br />

Beide Wohnungen sind ständig bewohnt.<br />

Hotelzimmer:<br />

Die jährliche Auslastung beträgt im Durchschnitt 80,6 % (in den Sommermonaten<br />

fast 100 %).<br />

2.5 Begriffe<br />

2.5.1 Heizwärmebedarf<br />

Die Wärmemenge, die von dem Heizsystem (Heizkörper) dem Raum bzw. dem<br />

Gebäude zur Verfügung gestellt werden muss, um die entsprechende<br />

Raumtemperatur aufrecht zu erhalten.<br />

Die Größe wird durch die Bilanzierung von Wärmeverlusten (Transmission und<br />

Lüftung) und Wärmegewinnen (solare und interne) unter Berücksichtigung<br />

definierter Nutzungsbedingungen ermittelt und beschreibt die wärmeschutztechnische<br />

Qualität der Gebäudehülle.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 7 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

2.5.2 Heizenergiebedarf<br />

Energiemenge, die <strong>für</strong> die Gebäudebeheizung unter Berücksichtigung des<br />

Heizwärmebedarfs und der Verlusten des Heizungssystems aufgebracht werden<br />

muss.<br />

Verluste des Heizungssystems treten bei der Wärmeübergabe, der<br />

Wärmeverteilung, der Wärmespeicherung und der Wärmeerzeugung auf.<br />

2.5.3 Thermischer Jahresenergiebedarf<br />

Der Jahresenergiebedarf setzt sich im Wesentlichen aus den folgenden<br />

Komponenten zusammen, dem Heizwärmebedarf und dem Nutzwärmebedarf<br />

der Warmwasserbereitung sowie der Summe aller zu deckenden technischen<br />

Anlageverluste [9].<br />

Abbildung 4: Allgem<strong>eines</strong> thermisches Energieflussbild<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 8 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

2.6 Energiekennzahlen<br />

Anhand von Energiekennzahlen ist es möglich, unterschiedliche Betriebe oder<br />

Gebäude miteinander zu vergleichen.<br />

Eine wichtige Energiekennziffer ist der spezifische Jahresheizenergiebedarf q.<br />

2.6.1 Spezifischer flächenbezogener Jahresheizenergiebedarf<br />

Zur Berechnung des spezifischen flächenbezogenen Jahresheizenergiebedarfs q<br />

<strong>eines</strong> Gebäudes kann folgende Gleichung herangezogen werden.<br />

q =<br />

Q<br />

AEB<br />

Die <strong>für</strong> diese Berechnung maßgebliche Fläche AEB ist die Energiebezugsfläche<br />

<strong>eines</strong> Gebäudes, also die Summe aller Wohn- bzw. Nutzflächen, <strong>für</strong> deren Nutzung<br />

eine Beheizung notwendig ist.<br />

Der thermische Jahresenergiebedarf Q setzt sich im Wesentlichen aus den<br />

Komponenten des Heizwärmebedarfs QH und dem Nutzwärmebedarf der<br />

Warmwasserbereitung QW sowie der Summe aller zu deckenden technischen<br />

Anlagenverluste zusammen [9].<br />

Endenergie therm. Energiebedarf<br />

Q<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 9 -<br />

Endenergiekosten<br />

<strong>für</strong> Heiz. u. WW<br />

kWh kWh €<br />

Heizung 488.219 937.046 19.110<br />

Warmwasser 207.370 540.332 12.521<br />

Summe 695.589 1.477.378 31.631<br />

Tabelle 4: Nutzenergieaufteilung (gerechnet)<br />

Für das Hotel ergibt sich somit bei einer Energiebezugsfläche AEB von 7.574 m²<br />

folgender spez. Jahresheizenergiebedarf:<br />

Q<br />

q =<br />

A<br />

EB<br />

1.<br />

477.<br />

378<br />

= = 195kWh<br />

/ m²<br />

a<br />

7.<br />

574<br />

Werden die eingesetzten Endenergiekosten <strong>für</strong> Heizung und Warmwasser<br />

berücksichtigt, ergibt sich folgender Wert:<br />

q<br />

k<br />

Endenergiekosten<br />

31.<br />

631<br />

=<br />

=<br />

AEB<br />

7.<br />

574<br />

=<br />

4,<br />

17€<br />

/<br />

m²<br />

a


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

kWh/m² a<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

Spezifischer Jahresheizenergiebedarf<br />

Minimum Weisses R. Mittelwert Maximum<br />

Abbildung 5: Vergleich des spezifischen Jahresheizenergiebedarfs [10]<br />

2.6.2 Anteil der Energiekosten am Umsatz [7]<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 10 -<br />

Minimum<br />

Weisses R.<br />

Mittelwert<br />

Maximum<br />

Eine wichtige wirtschaftliche Kennzahl sind die Energiekosten als Anteil des<br />

Umsatzes. Diese Kennzahl gibt an, wie hoch der Prozentsatz der Energiekosten am<br />

gesamt Nettoumsatzes <strong>eines</strong> Jahres ist:<br />

Energiekosten<br />

x<br />

Jahresumsatz<br />

KE/U = 100<br />

[%] ≤ 3%<br />

Diese Kennzahl sollte die 3% Marke nicht überschreiten. Sollte der Wert höher<br />

sein, kann davon ausgegangen werden, dass Energieeinsparmaßnahmen erfolgreich<br />

sein werden.


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

2.6.3 Sonstige Energiekennzahlen<br />

Energieverbrauch pro Bett bzw. pro Nächtigung<br />

Eine weitere Kennzahl jedes Beherbergungsbetriebes ist die Anzahl der<br />

Nächtigungen bzw. ohne Berücksichtigung der Auslastung die Anzahl der<br />

vorhandenen Betten.<br />

KE/N =<br />

KE/B =<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 11 -<br />

Energieverbrauch<br />

[kWh/Nächt.]<br />

Nächtigungen<br />

bzw.<br />

Energieverbrauch<br />

[kWh/Bett]<br />

Bettenanzahl<br />

Für ein Vier-<strong>Sterne</strong>-Hotel kann der Energieverbrauch, je nach zusätzlichem<br />

Angebot (Schwimmbad etc.) bei etwa 50 kWh bis 60 kWh pro Nächtigung liegen.<br />

Bei den üblichen Auslastungszahlen sollte damit der jährliche Energieverbrauch<br />

nicht über 6000 kWh bzw. 7500 kWh pro Bett liegen [7].<br />

2.6.4 <strong>Hotels</strong>pezifische Daten<br />

Strom 1.583.818 kWh 114.035 €<br />

Heizöl 371.638 kWh 8.307 €<br />

Gesamt 1.955.456 kWh 122.342 €<br />

Nächtigungen pro Jahr (Auslastung) 80,6 %<br />

Anzahl der Betten 142<br />

Hotelbetriebszeit 320 Tage<br />

Tabelle 5: <strong>Hotels</strong>pezifische Daten<br />

Damit ergeben sich folgende Kennwerte:<br />

Energiekosten<br />

Jahresumsatz<br />

KE/U = x100<br />

[%] = 2,45 [%]<br />

Die Energiekosten pro Jahresumsatz liegen unter der empfohlenen 3% Grenze.<br />

KE/N =<br />

Energieverbrauch<br />

1.<br />

955.<br />

456<br />

[kWh/Nächt.] = = 53,4 [kWh/Nächt.]<br />

Nächtigungen<br />

0,<br />

806*<br />

142*<br />

320<br />

Der Jahresverbrauch pro Nächtigung liegt auch im empfohlenen Bereich zwischen<br />

50 bis 60 [kWh/Nächt.] [7].


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

%<br />

3,50<br />

3,00<br />

2,50<br />

2,00<br />

1,50<br />

1,00<br />

0,50<br />

0,00<br />

Vergleich des Anteiles der Energiekosten am Umsatz in<br />

Prozent<br />

Weisses Rössl 3%-Grenzwert des<br />

Jahresumsatzes<br />

Abbildung 6: Vergleich des Anteiles der Energiekosten am Umsatz [7]<br />

kWh/Näch.<br />

62<br />

60<br />

58<br />

56<br />

54<br />

52<br />

50<br />

48<br />

46<br />

44<br />

Vergleich des Jahresenergieverbrauchs pro<br />

Nächtigung<br />

Minimum Weisses Rössl Maximum<br />

Abbildung 7: Vergleich des Jahresenergieverbrauchs pro Nächtigung [7]<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 12 -<br />

Weisses Rössl<br />

3%-Grenzwert des<br />

Jahresumsatzes<br />

Minimum<br />

Weisses Rössl<br />

Maximum


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

3 Analyse der Stromkosten<br />

3.1 Allgem<strong>eines</strong> [3]<br />

Seit 1. Oktober 2001 ist der Strommarkt in Österreich zu 100 Prozent liberalisiert.<br />

Das bedeutet <strong>für</strong> die Stromkunden, dass sie seit diesem Zeitpunkt aussuchen<br />

können, von wem sie ihren Strom, also die elektrische Energie, kaufen. Aus<br />

technischen Gründen (Strom ist ein leitungsgebundener Energieträger) ist der<br />

Bereich des Netzes nicht liberalisiert. Das bedeutet, <strong>für</strong> die Durchleitung des<br />

Stromes wird vom Netzbetreiber weiterhin eine Gebühr, das sogenannte<br />

Netznutzungsentgelt verrechnet.<br />

3.2 Die Stromrechnung<br />

Der gesamte Strompreis, den ein Kunde zu bezahlen hat, setzt sich aus<br />

Energiepreis, Netzpreis sowie Steuern und Abgaben zusammen.<br />

Wie bereits oben angeführt, unterliegt nur der Energiepreis dem freien<br />

Wettbewerb. Die Netzpreise, die die Netzbetreiber verrechnen dürfen, werden von<br />

der E-Control Kommission verordnet. Die Steuern und Abgaben werden vom Bund<br />

und den Gemeinden eingehoben.<br />

3.3 Aufteilung des Strompreises<br />

• Energiepreis<br />

• Netzpreis<br />

o Netznutzungsentgelt<br />

o Netzverlustentgelt<br />

o Entgelt <strong>für</strong> Messleitungen<br />

o Netzbereitstellungsentgelt<br />

o Systemdienstleistungsentgelt<br />

• Steuern<br />

3.3.1 Der Energiepreis<br />

Da der Energiepreis dem freien Wettbewerb unterliegt, kann jeder Stromkunde<br />

seinen Stromanbieter selbst wählen. Zwischen Stromanbieter und Kunden wird ein<br />

Stromliefervertrag abgeschlossen, der den Umfang der Lieferung, den Preis und die<br />

Laufzeit beinhaltet.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 13 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

3.3.2 Der Netzpreis<br />

Der Netzpreis wird über den Systemnutzungstarif abgegolten. Der<br />

Systemnutzungstarif bezeichnet und beinhaltet die Preise, die die einzelnen<br />

Netzbetreiber <strong>für</strong> ihre Dienstleistungen in Rechnung stellen dürfen.<br />

3.3.2.1 Netznutzungsentgelt<br />

Durch das Netznutzungsentgelt werden dem Netzbetreiber die Kosten <strong>für</strong> die<br />

Errichtung, den Ausbau, die Instandhaltung und den Betrieb des Netzsystems<br />

abgegolten. Das Netznutzungsentgelt wird von der E-Control Kommission<br />

verordnet und findet sich in der Systemnutzungstarif-Verordnung (SNT-VO)<br />

wieder.<br />

Die Höhe des Netznutzungsentgeltes <strong>für</strong> den Leistungspreis (LP) und <strong>für</strong> den<br />

Arbeitspreis hängen von der jeweiligen Tarif Netzebene des Kunden ab. In<br />

Österreich gibt es sieben Tarif-Netzebenen. Die Höchstspannungsebene (380 kV<br />

und 220 kV) bilden die Ebene 1 und die Niederspannung (bis 1 kV) die Tarif<br />

Netzebene 7.<br />

Leistungspreis Arbeitspreis<br />

Versorgungs- LP SHT SNT WHT WNT<br />

bereich Cent/kW Cent/kWh Cent/kWh Cent/kWh Cent/kWh<br />

Burgenland 4.800 2,49 2,49 3,11 3,11<br />

Niederösterreich 3.253 1,422 1,422 2,449 2,449<br />

Oberösterreich 4.500 1,24 1,24 1,58 1,58<br />

Steiermark 4.800 3,26 3,26 2,1075 2,1075<br />

Tabelle 6: Netznutzungsentgeltvergleich der gemessenen Leistung der Netzebene 6 (Ostösterreich) Stand:<br />

4.März 2003<br />

Leistungspreis Arbeitspreis<br />

Versorgungs- LP SHT SNT WHT WNT<br />

bereich Cent/kW Cent/kWh Cent/kWh Cent/kWh Cent/kWh<br />

Burgenland 6.540 4.28 4.28 4.28 4.28<br />

Niederösterreich 1.702 3.239 3.239 5.355 5.355<br />

Oberösterreich 7.800 3.8 3.8 4.7 4.7<br />

Steiermark 4.800 5.9592 5.0144 5.9592 5.0144<br />

Tabelle 7: Netznutzungsentgeltvergleich der gemessenen Leistung der Netzebene 7 (Ostösterreich)<br />

Stand: 4.März 2003<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 14 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

3.3.2.2 Netzverlustentgelt<br />

Durch das Netzverlustentgelt werden dem Netzbetreiber jene Kosten abgegolten,<br />

die dem Netzbetreiber <strong>für</strong> die Beschaffung der <strong>für</strong> den Ausgleich von<br />

Netzverlusten erforderlichen Energiemengen entstehen.<br />

Versorgungs-<br />

SHT SNT WHT WNT<br />

bereich Cent/kWh Cent/kWh Cent/kWh Cent/kWh<br />

Burgenland 0, 7 0, 7 0, 7 0, 7<br />

Niederösterreich 0,136 0,136 0,136 0,136<br />

Oberösterreich 0,14 0,14 0,14 0,14<br />

Steiermark 0,1671 0,1671 0,1671 0,1671<br />

Tabelle 8: Netzverlustentgeltvergleich der Netzebene 6 (Ostösterreich), Stand: 1.Oktober 2002<br />

Versorgungs-<br />

SHT SNT WHT WNT<br />

bereich Cent/kWh Cent/kWh Cent/kWh Cent/kWh<br />

Burgenland 0,17 0,17 0,17 0,17<br />

Niederösterreich 0,219 0,219 0,219 0,219<br />

Oberösterreich 0,2 0,2 0,2 0,2<br />

Steiermark 0,2616 0,2616 0,2616 0,2616<br />

Tabelle 9: Netzverlustentgeltvergleich der Netzebene 7 (Ostösterreich), Stand: 1.Oktober 2002<br />

3.3.2.3 Entgelt <strong>für</strong> Messleistungen<br />

Für das Entgelt <strong>für</strong> Messleistungen werden dem Netzbetreiber jene direkt<br />

zuordenbaren Kosten abgegolten, die mit der Errichtung und dem Betrieb von<br />

Zähleinrichtungen, der Eichung und der Datenauslesung verbunden sind.<br />

3.3.2.4 Netzbereitstellungsentgelt<br />

Das Netzbereitstellungsentgelt ist als Pauschalbetrag <strong>für</strong> den vom Netzbetreiber zur<br />

Ermöglichung des Anschlusses bereits durchgeführten und vorfinanzierten Ausbau<br />

der einzelnen Netzebenen, die <strong>für</strong> die Netznutzung im vereinbarten Ausmaß<br />

tatsächlich in Anspruch genommen werden, zu leisten.<br />

Versorgungsbereich<br />

Netzbereitstellungsentgelt<br />

Netzebene 6 Netzebene 7<br />

€/kW €/kW<br />

Burgenland 152,00 238,00<br />

Niederösterreich 132,27 210,65<br />

Oberösterreich 136,17 208,00<br />

Steiermark 0,00 0,00<br />

Tabelle 10: Netzbereitstellungsentgelt der Netzebene 6 und 7 (Stand: 1.Juli 2002)<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 15 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

3.3.3 Steuern und Abgaben<br />

Endverbrauchern von Elektrizität werden folgende Steuern, Abgaben und<br />

Zuschläge verrechnet [3]:<br />

• Elektrizitätsabgabe (1,5 Cent/kWh)<br />

• Beitrag <strong>für</strong> Stranded Costs<br />

• Zuschlag <strong>für</strong> Öko- und KWK-Anlagen<br />

• Gebrauchsabgabe (Gemeinden)<br />

• Umsatzsteuer<br />

3.4 <strong>Hotels</strong>pezifische Stromdaten<br />

Der Netzbetreiber ist die Energie AG Oberösterreich (EAG).<br />

Der Stromlieferant ist die Vorarlberger Kraftwerke AG (VKW).<br />

Neu: Im Elektrizitätswirtschafts- u. organisationsgesetz (ElWOG) und den<br />

dazugehörigen Marktregeln ist eine Lastprofilmessung monatliche ¼- h-Leistungsmessung)<br />

<strong>für</strong> Kunden über 50kW und 100.000 kWh Verbrauch nun auch gesetzlich<br />

vorgeschrieben.<br />

Aufteilung der Stromkosten:<br />

Energiepreis 0,0268889 €/kWh VKW<br />

Netznutzungsentgelt, Leistung 45 €/kW a<br />

Netznutzungsentgelt, Arbeit 0,015800 €/kWh<br />

Netzverlustentgelt 0,002000 €/kWh<br />

Messkosten 131,5 €/Monat EAG<br />

Erneuerbare Energie 0,002100 €/kWh<br />

Elektrizitätsabgabe 0,015000 €/kWh<br />

Stranded Costed 0,000366 €/kWh<br />

Tabelle 11: Kundenspezifische Stromkosten<br />

Summiert man den Netzpreis und rechnet den Gesamtjahresleistungspreis auf den<br />

Gesamtstromverbrauch um, so ergibt sich der effektive Strompreis in der Höhe von<br />

0,07185 €/kWh exkl. Umsatzsteuer.<br />

Energiepreis 0,0268889 €/kWh<br />

Netzpreis 0,0352660 €/kWh<br />

LP auf Jahresverbrauch gerechnet 0,0096602 €/kWh<br />

Durchschnittl. Strompreis exkl. Umsatzsteuer 0,07185 €/kWh<br />

Tabelle 12: Effektiver Strompreis<br />

Der Gesamtstromverbrauch betrug im Jahre 2002:<br />

1.583.818 kWh<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 16 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

In der Abbildung 8 ist der monatliche Stromverbrauch des Jahres 2002 dargestellt.<br />

Der maximale Stromverbrauch ergibt sich im Jänner gefolgt von den Monaten<br />

August bis Oktober. Man erkennt in diesem Diagramm, dass im Monat November<br />

und Dezember ein geringerer Stromverbrauch vorliegt. Der Grund da<strong>für</strong> ist, dass<br />

das Hotel ab Mitte November <strong>für</strong> 5 bis 6 Wochen geschlossen ist.<br />

kWh<br />

180.000<br />

160.000<br />

140.000<br />

120.000<br />

100.000<br />

80.000<br />

60.000<br />

40.000<br />

20.000<br />

0<br />

Monatlicher Stromverbrauch 2002<br />

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.<br />

Monat<br />

Abbildung 8: Monatlicher Stromverbrauch <strong>für</strong> das Jahr 2002<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 17 -<br />

Verbrauch kWh<br />

In den Monaten April bis Juli ist der monatliche Energieverbrauch um cirka 15<br />

Prozent geringer als in den Wintermonaten.<br />

Werden die Leistungsspitzen über ein Jahr betrachtet, erkennt man kaum eine<br />

Abweichung vom eingestellten Maximalwert von 340kW. Da die Beheizung des<br />

Objektes zum größten Teil mittels Wärmepumpen erfolgt, müsste sich in den<br />

Monaten April bis Juli der Leistungsspitzenwert vermindern. Die Wärmepumpe<br />

WP60 mit einer aufgenommenen elektrischen Leistung von 45 kW und die<br />

Pumpenleistungen (15kW) ergeben zusammen ein Spitzenleistungseinsparpotential<br />

von 60 kW. Um dieses Potential auszunutzen müsste man in den Monaten<br />

April bis Juli den Spitzenwert am Lastmanagementgerät um diesen Betrag<br />

verringern.<br />

Ob sich Einsparungen tatsächlich ergeben, wird das zur Probe neu installierte<br />

Lastmanagementgerät der Firma RSW zeigen.


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

kW<br />

400,00<br />

350,00<br />

300,00<br />

250,00<br />

200,00<br />

150,00<br />

100,00<br />

50,00<br />

0,00<br />

Monatlich gemessene 1/4-Std.-Leistungsspitze 2002<br />

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.<br />

Monat<br />

Abbildung 9 : Monatlich gemessene ¼ h-Leistungsspitze 2002<br />

0,70<br />

0,60<br />

0,50<br />

0,40<br />

0,30<br />

0,20<br />

0,10<br />

0,00<br />

Monatlicher Auslastungsfaktor<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 18 -<br />

eingestellter<br />

Grenzwert<br />

von<br />

340 kW<br />

Leistungsspitze<br />

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.<br />

Monate<br />

optimierbarer Bereich<br />

Abbildung 10: Monatlicher Auslastungsfaktor<br />

α


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

3.4.1 Stromverbrauch in Verbrauchergruppen gegliedert<br />

Der Jahresstromverbrauch wurde in folgende Verbrauchergruppen aufgeteilt:<br />

• <strong>Hotels</strong>trom<br />

• Wärmepumpen Hotelheizung<br />

• Wärmepumpe Warmwasser-Hotel<br />

• Wärmepumpe Seebad<br />

• Wärmepumpe Peterbräu<br />

Der <strong>Hotels</strong>trom beinhaltet die Wäscherei, Küche und den kompletten Strombedarf<br />

des Hotelbetriebes<br />

kWh €<br />

Hotel 1.157.759 83.359,--<br />

WP-Hotelheizung 165.107 11.888,--<br />

WP-Warmwasser Hotel 115.319 8.303,--<br />

WP-Seebad 43.525 3.143,--<br />

WP-Peterbräu 105.385 7.588,--<br />

Summe 1.583.818 114.034,--<br />

Tabelle 13: Aufteilung des Jahresstromverbrauchs 2002 in Verbrauchergruppen<br />

10%<br />

Jahresstromverbrauch in Verbrauchergruppen gegliedert<br />

7% 3% 7%<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 19 -<br />

73%<br />

Hotel<br />

Abbildung 11: Darstellung des prozentuellen Anteils der verschiedenen Verbrauchergruppen am<br />

Jahresstromverbrauch<br />

WP-Hotelheizung<br />

WP-Warmw.Hotel<br />

WP-Seebad<br />

WP-Peterbräu


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

kWh<br />

1.400.000<br />

1.200.000<br />

1.000.000<br />

800.000<br />

600.000<br />

400.000<br />

200.000<br />

0<br />

Jahresstromverbrauch in Verbrauchergruppen gegliedert<br />

Hotel<br />

WP-Hotelheizung<br />

WP-Warmw.Hotel<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 20 -<br />

WP-Seebad<br />

Abbildung 12: Jahresstromverbrauch in Verbrauchergruppen gegliedert<br />

90.000 €<br />

80.000 €<br />

70.000 €<br />

60.000 €<br />

50.000 €<br />

40.000 €<br />

30.000 €<br />

20.000 €<br />

10.000 €<br />

0 €<br />

Jahresstromkosten nach Verbrauchergruppen gegliedert<br />

Hotel WP-<br />

Hotelheizung<br />

WP-<br />

Warmw.Hotel<br />

Abbildung 13: Jahresstromkosten nach Verbrauchergruppen gegliedert<br />

WP-Seebad WP-Peterbräu<br />

Verbrauch<br />

Stromkosten


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

4 Ermittlung des thermischen Energiebedarfs<br />

4.1 Allgem<strong>eines</strong><br />

Um die Wirtschaftlichkeit einer Heizungsanlage zu analysieren, muss zuerst der<br />

thermische Energiebedarf des Objektes ermittelt werden.<br />

Um einen repräsentativen Jahresverlauf des thermischen Energiebedarfs zu<br />

erhalten, wird aus den Betriebsstundenheizanlagendaten der letzten vier Jahre, der<br />

monatliche arithmetische Mittelwert gebildet.<br />

Werden die monatlichen Betriebsstundenmittelwerte der einzelnen Heizanlagen<br />

mit ihrer zugehörigen abgegebenen thermischen Leistung multipliziert, erhält man<br />

den thermischen Energiebedarf der einzelnen Heizanlagen Tabelle 15.<br />

Folgende Heizanlagen waren in Betrieb:<br />

Hotel Ölkessel 1 36,2 l/h<br />

thermische<br />

Leistung<br />

[kW]<br />

290,7<br />

Ölkessel 2 60 l/h 476,8<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 21 -<br />

elektrische<br />

Leistung<br />

[kW]<br />

Pumpenleistung<br />

[kW]<br />

WP1<br />

WP2<br />

34,5<br />

34,5<br />

9,2<br />

9,2<br />

3<br />

WP3<br />

WP60<br />

18<br />

209<br />

5,1<br />

45<br />

5,9<br />

WP See 26,3 8 4<br />

Wäscherei Ölkessel 8,6 l/h 74<br />

Tabelle 14: Auflistung der betriebenen Heizanlagen<br />

Jänner Februar März April Mai Juni Juli August Sept. Okt. Nov. Dez.<br />

kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh<br />

WP12 32.948 32.672 30.981 31.800 31.688 33.801 35.595 36.570 29.299 33.362 7.754 21.209<br />

WP3 3.137 2.034 1.521 1.859 117 90 99 1.125 387 0 0 1.197<br />

WPSee 14.473 11.960 15.609 16.467 10.825 7.462 7.237 6.708 11.301 14.959 3.735 8.597<br />

WP60 114.480 115.420 103.246 76.912 24.244 7.524 3.605 1.254 33.022 59.356 29.103 109.777<br />

Kessel 1 75.073 58.576 24.055 8.503 509 0 1.235 1.599 727 2.544 4.579 46.657<br />

Kessel 2 8.106 4.053 4.291 238 0 0 0 0 0 0 0 18.357<br />

Kessel Wä. 4.588 3.774 3.996 3.626 3.719 3.460 3.867 3.941 3.811 3.423 1.906 1.647<br />

Gesamt 252.804 228.489 183.699 139.405 71.101 52.337 51.638 51.196 78.547 113.642 47.076 207.441<br />

Tabelle 15: Monatlicher thermischer Energiebedarf der einzelnen Heizanlagen


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

kWh<br />

300.000<br />

250.000<br />

200.000<br />

150.000<br />

100.000<br />

50.000<br />

0<br />

Monatlicher thermischer Energiebedarf<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />

Abbildung 14: Monatlicher thermischer Energiebedarf<br />

Kessel 1<br />

15%<br />

Kessel Wä.<br />

3%<br />

Kessel 2<br />

2%<br />

WP60<br />

46%<br />

Monate<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 22 -<br />

Kessel Wä.<br />

Kessel 2<br />

Kessel 1<br />

WP60<br />

WPSee<br />

WP3<br />

WP12<br />

Anteil der verschiedenen Heizanlagen<br />

am therm. Jahresenergiebedarf<br />

WP12<br />

24%<br />

WP3<br />

1%<br />

WPSee<br />

9%<br />

WP12<br />

WP3<br />

WPSee<br />

WP60<br />

Kessel 1<br />

Kessel 2<br />

Kessel Wä.<br />

Abbildung 15: Anteil der verschiedenen Heizanlagen am thermischen Jahresenergiebedarf


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

kWh<br />

300.000<br />

250.000<br />

200.000<br />

150.000<br />

100.000<br />

50.000<br />

0<br />

Verlauf des thermischen Jahresenergiebedarfs<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />

Monate<br />

Abbildung 16: Verlauf des thermischen Jahresenergiebedarfs<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 23 -<br />

Kessel Wä.<br />

Kessel 2<br />

Kessel 1<br />

WP60<br />

WPSee<br />

WP3<br />

WP12<br />

Aus dem Jahresverlauf des thermischen Energiebedarfs ist zu erkennen, dass die<br />

Warmwasser-Wärmepumpe WP12 und die Wärmepumpe <strong>für</strong> die<br />

Seebadwassererwärmung WP-See das Grundlastband bilden. Während der<br />

Heizungsperiode erzeugt zusätzlich die Heizungswärmepumpe WP60 und der<br />

Ölheizkessel 1 die nötige Wärme. Zur Spitzenlastabdeckung wird die<br />

Wärmepumpe WP3 und der Ölheizkessel 2 eingesetzt.<br />

Der geringe Wärmebedarf im November kommt dadurch zustande, dass im<br />

November bis Anfang Dezember das Hotel geschlossen ist. In dieser Zeit werden<br />

nur die Wohnungen, die Verwaltungsbüros und die Verkaufsläden mit Wärme<br />

versorgt.


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

In Abbildung 17 ist der Verlauf der Endenergiekosten der einzelnen Heizanlagen<br />

dargestellt.<br />

6.000 €<br />

5.000 €<br />

4.000 €<br />

3.000 €<br />

2.000 €<br />

1.000 €<br />

0 €<br />

monatlichen Heizenergiekosten in [ € ]<br />

(32.795 €)<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />

Monate<br />

Abbildung 17: Monatliche Endenergiekosten der einzelnen Heizanlagen<br />

Der thermische Jahresenergiebedarf beträgt:<br />

1.477.378 kWh<br />

Die da<strong>für</strong> eingesetzten Endenergiekosten betragen:<br />

31.632 €<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 24 -<br />

Kessel Wä.<br />

Kessel 2<br />

Kessel 1<br />

WP60<br />

WPSee<br />

WP3<br />

WP12


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Endenergie<br />

Leistungszahl/<br />

Wirkungsgrad<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 25 -<br />

therm.<br />

Energiebedarf <br />

Endenergiekosten<br />

Betriebsstd.<br />

KWh kWh € h<br />

WP12 112.042 3,2 357.679 8.067 5554/4814<br />

WP3 3.277 3,5 11.565 236 642<br />

WPSee 43.525 3,25 129.333 3.134 4.974<br />

WP60 165.107 3,75 617.944 11.888 3.244<br />

Kessel 1 279.012 0,8 224.057 6.236 771<br />

Kessel 2 44.100 0,795 35.045 986 39<br />

Kessel Wä. 48.526 0,8 41.755 1.085 564<br />

Summe 695.589 1.477.378 31.631 --<br />

Tabelle 16: Aufstellung des Endenergieeinsatzes, des thermischen Energiebedarfs, der Endenergiekosten und<br />

der Betriebsstunden der verschiedenen Heizanlagen<br />

Ordnet man die einzelnen Heizanlagen einer Wärmeerzeugergruppe zu, so ergibt<br />

sich Tabelle 17:<br />

Endenergie thermischer<br />

Energiebedarf<br />

Wärmepumpen 323.951 1.176.521<br />

Ölkessel 371.638 300.857<br />

Endenergiekosten<br />

Kennzahl<br />

kWh kWh € €/kWhth<br />

23.325 0,0198<br />

8.306 0,0276<br />

Summe 695.589 1.477.378 31.631 --<br />

Tabelle 17: Aufteilung in Wärmeerzeugergruppen<br />

Ein Vergleich zwischen Wärmepumpen und Ölkesseln ergibt, dass bei etwa<br />

gleichem Endenergieeinsatz die Wärmepumpen einen um den Faktor 4,5-fachen<br />

höheren Nutzwärmegewinn gegenüber den Ölkesseln erbringen. Die Kosten des<br />

Öleinsatzes betragen aber nur zirka ein Drittel der Stromkosten.


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Wird der thermische Energiebedarf den verschiedenen Verwendungszwecken<br />

(Warmwasser, Seebad, Heizung und Wäscherei) zugeordnet erhält man die<br />

Tabelle 18.<br />

Endenergie thermischer<br />

Energiebedarf<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 26 -<br />

Endenergiekosten<br />

kWh kWh €<br />

Warmwasser 115.319 369.244 8.303<br />

Seebad 43.525 129.333 3.134<br />

Heizung 488.219 937.046 19.110<br />

Wäscherei 48.526 41.755 1.085<br />

Summe 695.589 1.477.378 31.631<br />

Tabelle 18: Aufteilung der Endenergie, des thermischen Energiebedarfs und Endenergiekosten auf die<br />

verschiedenen Verwendungszwecke


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

kWh<br />

1.000.000<br />

900.000<br />

800.000<br />

700.000<br />

600.000<br />

500.000<br />

400.000<br />

300.000<br />

200.000<br />

100.000<br />

Thermischer Jahresenergiebedarf in Verbrauchergruppen<br />

gegliedert 1.477.378 kWh<br />

0<br />

Warmwasser Seebad Heizung Wäscherei<br />

Abbildung 18: Thermischer Jahresenergiebedarf in Verbrauchergruppen gegliedert<br />

25.000 €<br />

20.000 €<br />

15.000 €<br />

10.000 €<br />

5.000 €<br />

0 €<br />

Endenergiejahreskosten der einzelnen Verbrauchergruppen<br />

31.632 €<br />

Warmwasser Seebad Heizung Wäscherei<br />

Abbildung 19: Endenergiejahreskosten der einzelnen Verbrauchergruppen<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 27 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 28 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Einen guten Vergleich der Wirtschaftlichkeit stellt die Gegenüberstellung der<br />

Nutzwärmekosten der einzelnen Heizanlagen dar. In Abbildung 20 wurden die<br />

Kosten der derzeit eingesetzten Wärmepumpen und Ölkessel mit den<br />

Gestehungskosten moderner Gasheizkessel und einen eventuellen Betrieb <strong>eines</strong><br />

BHKW´s (BHKW-Daten aus 10.6) verglichen.<br />

Bei den Gasheizanlagen und dem BHKW wurden keine Investitionskosten<br />

berücksichtigt.<br />

0,030 €<br />

0,025 €<br />

0,020 €<br />

0,015 €<br />

0,010 €<br />

0,005 €<br />

0,000 €<br />

Gestehungskosten pro kWhth ohne Investitionskosten<br />

WP 60 WP 12 WP 3 WP See Kessel 1 Kessel 2 Kessel Wä Gaskessel<br />

0,95<br />

Abbildung 20: Gestehungskosten verschiedener Heizanlagen (Abschätzung)<br />

0,08<br />

0,07<br />

0,06<br />

0,05<br />

0,04<br />

0,03<br />

0,02<br />

0,01<br />

0<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 29 -<br />

Gaskessel<br />

1,03<br />

Gestehungskosten pro €/kWhel ohne Investitionskosten<br />

Vorarlberger Kraftwerke BHKW<br />

Abbildung 21: Stromkostenvergleich (Abschätzung)<br />

BHKW<br />

€/KWh th.<br />

€/kWh el.


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

5 Gebäudehülle, wärmedämmende Maßnahmen<br />

Der Zustand der Gebäudehülle des <strong>Hotels</strong> ist im Allgemeinen gut. Erhöhte Verluste<br />

konnten lediglich im Bereich Torbogenhaus, Seeterrassen (Kaiser-, Sissiterrasse<br />

und Scheffelsaal), Faberhaus und im Dachbodenbereich festgestellt werden. Auf<br />

diese Punkte wird noch im Maßnahmenkatalog näher eingegangen.<br />

6 Heizungsanlage<br />

6.1 Aufnahme<br />

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden die Daten der Heizungsanlage bestehend<br />

aus den Wärmeerzeugern und dem gesamten Wärmeverteilungsnetz neu aufgenommen,<br />

analysiert und in einem Plan dargestellt.<br />

Um einen Überblick über das Verteilnetz zu bekommen, wurde jeder Unterstation<br />

ein Name und jedem Verteiler ein Buchstabe zugeordnet. Die Abgänge der<br />

einzelnen Verteiler wurden mit den jeweiligen Buchstaben des Verteilers und mit<br />

einer Ziffer bezeichnet. Die Zahl des Abganges ergab sich durch Nummerierung<br />

der einzelnen Abgänge beginnend mit der Ziffer 1 auf der linken Seite des<br />

jeweiligen Verteilers. Zu jeder Abgangsbezeichnung wurden auch das<br />

Versorgungsgebiet und die Art der Versorgung angegeben.<br />

Alle verwendeten Pumpen und Mischer wurden mit der Abgangsbezeichnung<br />

beschriftet und katalogisiert.<br />

Die Abbildung 22 stellt das Übersichtsschaltbild der Heizungsanlage dar.<br />

6.2 Allgem<strong>eines</strong><br />

Die Wärmeversorgung des Gebäudes besteht aus einer sehr komplexen<br />

Heizungsanlage, die laufend erweitert und erneuert wurde. Die ältesten Anlageteile<br />

stammen aus dem Jahre 1981.<br />

Die Beheizung sowie die Warmwasserbereitung <strong>für</strong> das Objekt erfolgt bivalent<br />

parallel mittels Seewasser-Wärmepumpen und Ölheizkesseln. Zusätzlich sind noch<br />

eine Wärmepumpe <strong>für</strong> das Seebad und mehrere Durchlauferhitzer <strong>für</strong> kleinere<br />

Versorgungsgebiete (Wärmeliegen, Wandheizung, Dampferzeuger f. Dampfbad,<br />

etc.) in Betrieb. Eine Äußergewöhnlichkeit der Anlage ist die Gegebenheit, dass <strong>für</strong><br />

die Dauer der Umbauphase von fünf Wochen (Nov.-Dez.) die Beheizung der<br />

Wohnung im 2. , 3. und 4. OG des Schulhauses mittels Durchlauferhitzer erfolgt.<br />

Dieser Durchlauferhitzer wird in den Sommermonaten zur Hallenbadwassererwärmung<br />

genutzt. Aus ökonomischen und energetischen Gesichtspunkten<br />

ist eine solche Warmwassererwärmung gegenüber der Verwendung einer<br />

Wärmepumpe sehr ineffizient.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 30 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Abbildung 22: Übersichtsschaltbild der Heizungsanlage<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 31 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

6.3 Die Heizzentrale<br />

Die Heizzentrale erstreckt sich über zwei Ebenen des Gästehauses. Die Anlage<br />

selbst besteht aus zwei Ölkesseln, vier Wärmepumpen, 2x 6.000 Liter Warmwasserspeicher,<br />

einen 220 Liter Wärmespeicher, 3x 1.000 Liter Pufferspeicher <strong>für</strong><br />

die Warmwasservorerwärmung und einen 5.500 Liter Pufferspeicher <strong>für</strong> die<br />

Heizungsanlage. In der Heizzentrale befinden sich noch der Heizungshauptverteiler<br />

(H) und zwei Unterverteiler <strong>für</strong> das Gästehaus. Die Heizzentrale versorgt die<br />

Substation C mit Hochtemperatur-(HT) und Niedertemperatur-(NT) Wärme. Die<br />

Bergwerkstation 1 (rechts) wird direkt von der Heizzentrale angespeist.<br />

Folgende Heizanlagennenndaten wurden ermittelt:<br />

Wärmeerzeuger<br />

Ölverbrauch<br />

[ l / h ]<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 32 -<br />

Thermische<br />

Leistung<br />

[ kW ]<br />

Ölkessel 1 36,2 290<br />

Ölkessel 2 60 476<br />

elektrische<br />

Leistung<br />

[kW ]<br />

WP1 34,5 9,2<br />

WP2 34,5 9,2<br />

WP3 18 5,1<br />

WP60 209 45<br />

Tabelle 19: Nenndaten der Heizanlagen<br />

Abbildung 23: Ölkessel und Wärmepumpen<br />

Pumpen-<br />

leistung<br />

[kW ]<br />

3<br />

5,9


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Abbildung 24: Heizungswärmepumpe WP 60<br />

Festgestellte Mängel und Verbesserungsmöglichkeiten:<br />

Die Betondecke der Heizzentrale ist weder schall- noch wärmegedämmt, das<br />

verursacht unmittelbar in den darüber liegen Hotelzimmern eine erhöhte<br />

Raumtemperatur (26° C) sowie eine Lärmentwicklung. Durch Anbringen von<br />

Brennerschallschutzhauben könnte man dieses Problem reduzieren.<br />

Die 2x 6.000 Liter Warmwasserspeicher und der 5.500 Liter Pufferspeicher sind<br />

bereits seit dem Jahre 1981 in Betrieb und damit schon fast am Ende ihrer<br />

Lebensdauer. Die Abgastemperatur der beiden Ölkessel ist mit ca. 280° C sehr<br />

hoch. Durch einen Einbau <strong>eines</strong> Abgaswärmetauschers in den Abgasstrang des<br />

Ölkessel 1 könnte man den Wirkungsgrad der Heizungsanlage erhöhen.<br />

Die Wärmepumpe WP3 und der Heizkessel 2 sind fast nie im Betrieb. Der<br />

Heizkessel 2 dient als Reserve- und Spitzenlastkessel und kann damit andere<br />

Wärmeerzeuger ersetzen. Er sollte nicht entfernt werden. Die WP3 wird zur<br />

Spitzenlastabdeckung (Problemtag Silvester) benötigt.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 33 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

6.4 Unterverteilstationen<br />

6.4.1 Substation (C)<br />

In der Substation, dem Zentrum der Verteilungsanlage, fällt der vergleichsweise<br />

schlechte Allgemeinzustand auf (Rost, tropfende Sperrhähne, etc.). Der Verteiler<br />

wird von der Heizzentrale über zwei Einspeisungen (HT, NT) versorgt. Da von<br />

dieser Verteilstation alle andere Stationen mit unterschiedlichen<br />

Temperaturniveaus (HT, NT) versorgt werden, sollte eine Sanierung dieser Station<br />

überlegt werden.<br />

Abbildung 25: Substation<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 34 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

6.4.2 Bergwerk 1 u. 2. (A und B)<br />

Die Bergwerkstationen 1 u. 2 sind in einem sehr guten technischen Zustand. Im<br />

Bergwerk 1 wird in der Umbauphase des <strong>Hotels</strong>, die Wohnungen im 2., 3. u.<br />

4.OG des Schulhauses mittels Durchlauferhitzer (40,5 kW) erwärmt. Im Sommer,<br />

wenn die WP60 außer Betrieb ist, wird damit das Hallenbadwasser erwärmt.<br />

Ein wesentliches Problem stellen die geringen Temperaturunterschiede (thermische<br />

Spreizung) zwischen Vorlauf und Rücklauf der einzelnen Abgänge dar. Dies ist die<br />

Auswirkung einer zu hohen Strömungsgeschwindigkeit der einzelnen Abgänge, die<br />

aber durch eine einfache Reduktion der Pumpenleistungen behoben werden<br />

können.<br />

Abbildung 26: Station Bergwerk 2 links<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 35 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Abbildung 27: Station Bergwerk 1 rechts<br />

Abbildung 28: 40,5 kW Durchlauferhitzer<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 36 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

6.4.3 Klimakammer (D)<br />

Die Klimakammer ist eine Endverteilerstation und versorgt sämtliche<br />

Gebläsekonvektoren-Kreise (GEKO-Kreise) und Fußbodenheizkreise (FBH-<br />

Kreise). Der Verteiler wird von der Substation über zwei HT-Leitungen und einer<br />

NT- Leitung versorgt. Die Verteilergruppe ist in einem sehr guten Zustand und die<br />

Unterteilung in HT- und NT- Verteiler ist optimal.<br />

In der Klimakammer ist zusätzlich noch die Wärmeversorgung des Seebades<br />

untergebracht.<br />

Abbildung 29: Station Klimakammer<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 37 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

6.4.4 Faberhaus (F)<br />

Die Verteilstation Faberhaus ist die derzeit neuerste und modernste Station der<br />

Anlage (Baujahr Nov. 2002). Sie besitzt als einzige einen Eingangswärmetauscher<br />

und hat daher einen eigenen geschlossen Hydraulikkreislauf.<br />

Außerdem ist sie mit einer programmierbaren Steuerung mit Modemanschluss<br />

ausgestattet. Bei dieser Station besteht bereits die Möglichkeit zur Einbindung in<br />

eine Gebäudeleittechnik.<br />

Abbildung 30: Station Faberhaus<br />

6.4.5 Office (E)<br />

Die Station besitzt nur ein Abgang, der die FBH-Traunerlbad versorgt. Dieser<br />

Heizkreis ist zusätzlich auch über einen Durchlauferhitzer (Pel=2,5 kW) beheizbar.<br />

Zusätzlich befindet sich noch der Dampferzeuger (Pel=6 kW) <strong>für</strong> das Dampfbad in<br />

der Station.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 38 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

7 Wasserversorgung<br />

7.1 Warmwassertemperatur<br />

Der Begrenzung der Betriebstemperatur in zentralen Warmwasserversorgungsanlagen<br />

kommt erhöhte Bedeutung zu, da durch die Temperaturbegrenzung eine<br />

Energieeinsparung erzielt werden kann. Zusätzlich tritt eine Verbesserung der<br />

Korrosions- und Steinbildung ein, wovon alle warmwasserführenden Teile<br />

gefährdet sind. Besonders ab Temperaturen über 60°C setzen Korrosion und<br />

Wassersteinbildung stark ein. Weiters darf die Trinkwasserqualität nicht durch<br />

Korrosion gefährdet werden.<br />

7.2 Legionellen<br />

Legionellen sind Bakterien, welche die Legionärskrankheit (unspezifische<br />

Lungenentzündung) hervorrufen. Während die Einnahme von Legionellen im<br />

Trinkwasser als unschädlich gilt, ist das Versprühen und Einatmen als Aerosol<br />

gefährlich (Duschanlagen, Luftbefeuchter).<br />

Nach heutigem Kenntnisstand vermehren sich Legionellen in Warmwasser-<br />

Bereichen zwischen 32°C und 42°C am stärksten. Ab Temperaturen von 60°C<br />

bis 65°C werden sie getötet. Regelmäßige Entschlammung wird empfohlen, da<br />

Schlamm einen guten Nährboden <strong>für</strong> Legionellen bietet [5].<br />

Aus hygienischen Anforderungen sollte Warmwasser auf mindestens 60°C<br />

erhitzt werden. Moderne Warmwasserbereitungsanlagen erhitzen Warmwasser<br />

einmal pro Woche über 60°C, damit die Legionellen im Speicher absterben. Für<br />

die restlichen Tage wird die Warmwassertemperatur auf z.B.50°C beschränkt,<br />

um Energie einzusparen [8].<br />

7.3 Warmwassererwärmung Hotel<br />

Die Warmwassererwärmung <strong>für</strong> den Hotelbereich erfolgt sehr umweltschonend.<br />

Bereits das eingespeiste Kaltwasser wird durch den Betrieb von<br />

Wärmerückgewinnungsanlagen aus den Bereichen Küchenabluft und Abwärme der<br />

Kühlungsanlagen vorgewärmt. Die Haupterwärmung wird durch den Betrieb<br />

zweier Seewasser-Wärmepumpen bewerkstelligt. Nur zu Spitzenlasten bzw. bei<br />

sehr niedrigen Außentemperaturen wird zusätzlich das Wasser durch den Ölkessel<br />

1 erwärmt. Die Warmwasserspeicher 2 x 6.000 Liter sind bereits aus dem Jahre<br />

1981 und daher schon am Ende ihrer Lebensdauer.<br />

Durch die Verwendung einer zeitlich gesteuerten Zirkulationspumpe im<br />

Warmwasserbereich ist eine große Einsparung des Wasserverbrauchs gegeben.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 39 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Abbildung 31: 3 x 1.000 Liter Speicher <strong>für</strong> die Warmwasservorerwärmung<br />

Abbildung 32 : Wärmepumpen WP12 Abbildung 32: Wärmetauscher <strong>für</strong> WP12<br />

Die Erwärmung des Brauchwassers (Seewasser) <strong>für</strong> die Wäscherei wird mittels der<br />

Küchenabluftwärmetauscher vorgewärmt und schließlich mittels <strong>eines</strong> eigenen<br />

Ölkessels auf eine Wassertemperatur von ca. 100° C erwärmt, diese hohe<br />

Wassertemperatur wird <strong>für</strong> den Betrieb der Waschmaschine benötigt.<br />

7.4 Brauchwasser Hotel<br />

Das Brauchwasser wird aus dem öffentlichen Versorgungsnetz eingespeist. Die<br />

Wäscherei und die Toilettenspülungen werden mittels einer eigenen<br />

Seewasserversorgungsleitung versorgt.<br />

Der Jahresverbrauch von 10.367m³ ist <strong>für</strong> ein Hotel dieser Größe relativ hoch<br />

(283 Liter pro Übernachtung). Der Grund <strong>für</strong> diesen hohen Wasserverbrauch ist<br />

das Restaurant.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 40 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

8 Raumtemperaturmessung<br />

8.1 Allgem<strong>eines</strong><br />

Um einen Überblick über das Temperaturverhalten des komplexen Gebäudes zu<br />

erhalten, wurden in gezielt ausgesuchten Räumen während <strong>eines</strong> Zeitbereiches von<br />

24 Stunden Temperaturmessungen mittels Daten-Logger durchgeführt. Diese<br />

Raumtemperaturmessungen erfolgten über einen Zeitraum von 14 Tagen. Zu<br />

diesem Zweck wurden 16 Mini-Temperatur-Datenlogger des Typs Testo 175-T1<br />

der Firma Testo Ges.m.b.H. verwendet. Diese Mini-Datenlogger mussten so in den<br />

Räumlichkeiten ausgelegt werden, dass sie den fortlaufenden Hotelbetrieb nicht<br />

störten und die Logger keine verfälschten Messdaten durch äußere Einflüsse<br />

speicherten.<br />

Damit die Messergebnisse nicht verfälscht wurden, mussten folgende<br />

Randbedingungen eingehalten werden:<br />

• Der Fühler (Logger) darf nicht direkt der Sonnen- oder Lichtstrahlung<br />

ausgesetzt werden.<br />

• Für die Genauigkeit der Messung ist es wichtig, den Wärmeaustausch durch<br />

Strahlung, zwischen Temperaturfühler und Umgebungsflächen zu<br />

berücksichtigen. Abhängig von der Temperaturdifferenz zwischen Fühler<br />

und Oberfläche und von seiner Entfernung zueinander, können bei der<br />

Messung erhebliche Abweichungen von der tatsächlichen Lufttemperatur<br />

auftreten.<br />

• Die Lufttemperatur soll nicht in direkter Umgebung von Flächen, deren<br />

Temperaturen stark von der Lufttemperatur abweichen, gemessen werden.<br />

• Es dürfen keine zusätzlichen Wärmequellen in der unmittelbaren Nähe des<br />

Temperaturfühlers sich befinden (z.B.: Lüftungsschlitze der Minibars).<br />

8.2 Daten-Logger-Messungen<br />

Die Daten-Logger können mit einer RS/232 Schnittstelle und der mitgelieferten<br />

PC-Software (testo ComSoft 3 Basic) relativ einfach programmiert und<br />

ausgewertet werden.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 41 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Technische Spezifikationen des Daten-Logger: Testo 175-T1<br />

Typ: Testo 175-T1<br />

Messgröße: Temperatur (°C/°F)<br />

Messwertaufnehmer: NTC intern<br />

Anzahl der Messkanäle: 1 x intern<br />

Messbereich: -30 bis +70°C<br />

Genauigkeit:(± 1 Digit) ± 0,5°C(-20 bis +70°C)<br />

(± 1 Digit ) ± 1°C(-35 bis -20,1°C)<br />

Auflösung: 0,1 °C (-20 bis +70°C)<br />

Messtakt: 10sec bis 24h frei wählbar<br />

Angleichzeit t90(intern) ca.30min bei Windgeschw. 1m/s<br />

Lagertemperatur: -40 bis +85°C<br />

Betriebstemperatur: -35 bis +70°C<br />

Speicherkapazität: 7.800 Messwerte<br />

Schutzart: IP68<br />

Gehäuse: ABS/TPE<br />

Abmessungen in mm (LxBxH): 82x52x30<br />

Gewicht: 90g<br />

Batterie: Lithium (1AA)<br />

Batteriestandzeit: 2 Jahre<br />

Tabelle 20: Technische Daten des Daten-Loggers<br />

8.3 Auswertung der Raumtemperaturmessungen<br />

Im Allgemeinen liegen die gemessenen Raumtemperaturen in einem <strong>für</strong> einen<br />

Hotelbetrieb vertretbaren Bereich zwischen 20°- 24° C. Eine Nachtabsenkung ist<br />

erkennbar, aber aufgrund der guten Speicherfähigkeit der Gebäude betragen die<br />

Temperaturdifferenzen nur ca. 2°C. Im Bereich der Terrassen sind aufgrund der<br />

schlechteren Wärmedämmung höhere Temperaturdifferenzen (10°C) zwischen<br />

Heiz- und Absenkphase erkennbar.<br />

Im Wohlfühl-Bereich beträgt die Raumtemperatur ziemlich konstant 28°C.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 42 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

[ ° C ]<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

16:00:00<br />

18:50:00<br />

21:40:00<br />

00:30:00<br />

03:20:00<br />

06:10:00<br />

09:00:00<br />

11:50:00<br />

14:40:00<br />

Restaurant<br />

17:30:00<br />

20:20:00<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 43 -<br />

23:10:00<br />

Abbildung 33: Raumtemperaturverlauf im Bereich Restaurant<br />

[ ° C ]<br />

32<br />

30<br />

28<br />

26<br />

24<br />

22<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

Uhrzeit<br />

18:50:00<br />

21:50:00<br />

00:50:00<br />

03:50:00<br />

06:50:00<br />

09:50:00<br />

12:50:00<br />

15:50:00<br />

Ruheraum<br />

18:50:00<br />

21:50:00<br />

Abbildung 34 : Raumtemperaturverlauf im Bereich Ruheraum<br />

00:50:00<br />

02:00:00<br />

03:50:00<br />

04:50:00<br />

06:50:00<br />

07:40:00<br />

Stüberl Ausgang<br />

Benatzkystüberl<br />

Stüberl Ausgang Schank<br />

Schank Brotregal<br />

Mehlspeisküche<br />

Schank Glasregal<br />

Ruheraum Wärmeliegen<br />

Ruheraum Glastür<br />

Wintergarten


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

[ ° C ]<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

08:00:00<br />

12:00:00<br />

16:00:00<br />

20:00:00<br />

00:00:00<br />

04:00:00<br />

08:00:00<br />

Erdgeschoß - Seeterrassen<br />

12:00:00<br />

16:00:00<br />

20:00:00<br />

00:00:00<br />

04:00:00<br />

Abbildung 35: Raumtemperaturverlauf im Bereich Terrassen<br />

[ ° C ]<br />

26<br />

24<br />

22<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

16:30:00<br />

17:50:00<br />

19:10:00<br />

20:30:00<br />

21:50:00<br />

23:10:00<br />

00:30:00<br />

Zimmer<br />

Abbildung 36: Temperaturverlauf im Bereich Faberhaus – Kuchlerhaus<br />

01:50:00<br />

03:10:00<br />

04:30:00<br />

05:50:00<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 44 -<br />

07:10:00<br />

08:00:00<br />

08:30:00<br />

12:00:00<br />

09:50:00<br />

16:00:00<br />

11:10:00<br />

20:00:00<br />

12:30:00<br />

00:00:00<br />

13:50:00<br />

04:00:00<br />

15:10:00<br />

08:00:00<br />

16:30:00<br />

Empfang Schlüsseln<br />

Halle Klavier<br />

Bar Glasregal<br />

Kaiserterrasse Raumteiler<br />

Sissyterrasse Feuerlöscher<br />

Scheffelsaal 1 Bonierpult<br />

Scheffelsaal 2 Bonierpult<br />

außen Temp.<br />

Zi 56<br />

Gang vor Zi 58<br />

Zi 53<br />

Zi 51<br />

Zi 60


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

9 Maßnahmenkatalog<br />

Die Ergebnisse der Untersuchungen führten zu folgendem Maßnahmenkatalog in<br />

dem eine Bewertung und Einstufung nach Prioritäten geordnet angegeben wird.<br />

Stufe A: bei Aufnahme bereits erledigt<br />

Stufe B: durch den Haustechniker kurzfristig erledigbar<br />

Stufe C: durch Fachkraft kurzfristig erledigbar<br />

Stufe D: mittelfristige Erledigung möglich<br />

Stufe E: langfristige Erledigung möglich<br />

Nr. Stufe Maßnahme Bemerkung<br />

1. A Einstellung der richtigen Uhrzeit bei<br />

den Heizkreis-Steuerungen<br />

2. B Verkürzung der Heizphasen mehrerer<br />

Heizkreise<br />

3. B Vergrößerung des Luftweges bei den<br />

verbauten Fensterheizkörpern in der<br />

Kaiserterrasse<br />

4. C Hydraulikabgleich der gesamten<br />

Heizungsanlage<br />

5. C Installierung einer Heizkreis-<br />

Steuerung <strong>für</strong> den HK- Torbogenhaus<br />

I1<br />

6. C Austausch des<br />

Vorhausheizkörperventils im 4.OG<br />

Kuchlerhaus<br />

7. C Verwendung <strong>eines</strong> anderen<br />

Heizungswasserzusatzmittels<br />

(Korrosionsschutz)<br />

8. C Anbringen von Heizkörpern im<br />

Fensterbereich - Sissiterrasse<br />

9. C Änderung der<br />

Heizkörperverkleidungen<br />

10. C Ersetzen des Ölkessel 1 (290kW)<br />

durch einen Niedertemperatur-<br />

Gaskessel<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 45 -<br />

Heizungsanlage<br />

Sommer-Winterzeit beachten, bzw.<br />

nach Stromabschaltungen nachstellen<br />

Aufgrund der guten Speicherfähigkeit<br />

des Gebäudes können die Heizphasen<br />

verkürzt werden.<br />

zu geringe Luftzirkulation durch falsch<br />

angebrachte Wandisolierung<br />

Heizkörperventile verkleben durch<br />

Korrosionsschutzzusatzmittel.<br />

Bei zugedrehtem Ventil erwärmen sich<br />

die Heizkörper in den Zi.59 und Zi. 60<br />

nicht.<br />

Verklebung der Heizkörperventile<br />

Aufgrund der schlechten Dämmung im<br />

Fensterbereich, entsteht eine<br />

Kältestrahlung (Kältegefühl)<br />

Heizkörper sind falsch mit Holz<br />

verkleidet. Auf der unteren Vorderseite<br />

und der Oberseite gehören<br />

Lüftungsschlitze angebracht.<br />

derzeitiger Ölkessel hat hohe Abgasverluste;<br />

Der Einbau <strong>eines</strong> Abgaswärmetauscher<br />

ist zirka gleich teuer wie<br />

ein neuer Gaskessel. Vorteil des<br />

Gaskessel: besserer Wirkungsgrad und<br />

eine Verkleinerung des Öltankraumes;<br />

Der Ölkessel 2 sollte als Reservekessel<br />

mit 2 x 1.500l Tank <strong>für</strong> 48 Stunden<br />

Dauerbetrieb bestehen bleiben<br />

(Notversorgung).


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

11. E Um die Ausfallsicherheit der<br />

gesamten Verteilungsanlage zu<br />

erhöhen sollte der Verteiler in der<br />

Substation C saniert bzw. erneuert<br />

werden.<br />

12. E Überprüfung bzw. eventuelle<br />

Erneuerung der Warmwasserspeicher<br />

der Heizzentrale im Zuge einer<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 46 -<br />

tropfende Absperrhähne und Rost<br />

Die Speicher sind bereits sehr alt (> 20<br />

Jahre) und daher fast am Ende ihrer<br />

Haltbarkeit (Versorgungssicherheit).<br />

13. A<br />

Heizungssanierung<br />

Strom<br />

Ersetzen der Lusterlampen Faberhaus jährliches Einsparpotential von ca.<br />

durch Energiesparlampen<br />

2000kWh<br />

14. B Reduzierung der<br />

Mehrere Abgänge in den<br />

Umwälzpumpenleistung<br />

Unterstationen haben eine zu geringe<br />

Temperaturspreizung (Bergwerk).<br />

15. B Anbringen von Lüftungsschlitzen auf Der verursachte Wärmestau erhöht<br />

der Hinterseite der Minibarholz- den elektrischen Energieverbrauch und<br />

verkleidungen, (unten und oben) vermindert die Lebensdauer der<br />

Geräte.<br />

16. C Einbindung des Boilerkreises-<br />

Wärmeliegen in den Heizkreis-<br />

Abstellraum<br />

Energieeinsparung<br />

17. E Bei Erneuerungen in Bereichen die Energieeinsparung (<strong>für</strong>s Pflichtenheft<br />

ständig beleuchtet werden müssen,<br />

sollte man Energiesparlampen<br />

verwenden.<br />

des Innenarchitekten)<br />

18. E Den Durchlauferhitzer <strong>für</strong> das Die Wärmepumpe benötigt um 3/4<br />

Schulhaus ersetzen durch eine eigene weniger elektrische Energie bei der<br />

Wärmepumpe im Bergwerk links gleichen Nutzheizenergie.<br />

(Seewassersaugleitung bereits im Betriebzeiten:<br />

Bergwerk rechts vorhanden)<br />

• 5 Wochen Wohnung heizen<br />

• im Sommer Hallenbadwasser<br />

Gebäude<br />

• im Winter neu geplanten<br />

Ruheraum<br />

19. C Austausch der Metallrahmenfenster<br />

Faberhaus (wird im Nov.2003 erledigt)<br />

schlechter Wärmeleitwert (k-Wert)<br />

20. D Dämmen des nördlichen<br />

Dachgeschosses Kuchlerhaus<br />

21. D Fensteraustausch und komplette<br />

Dämmung der Bereiche Scheffelsaal,<br />

Kaiser- u. Sissiterrasse<br />

Im nördl. Dachgeschoss treten erhöhte<br />

Wärmeverlusten auf.<br />

Auftreten erhöhter Wärmeverluste im<br />

gesamten Bereich


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Wasser<br />

22. C Reduzierung der Durchflussmenge bei<br />

den Waschtischen durch Einstellen<br />

der Eckventile und bei den Duschen<br />

durch Einbau von Durchfluss-<br />

begrenzern.<br />

23. E Die Verwendung von Einhandmischern<br />

ohne Keramikventile bei<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 47 -<br />

Es ist ein extrem hoher Wasserdruck<br />

vorhanden.<br />

Wassereinsparung und weniger<br />

Verschleiß bei den beweglichen Teilen<br />

neuen Badinstallationen<br />

(Wartungskosteneinsparung)<br />

24. E Bei WC- Spülkästen- Erneuerungen<br />

auf Spülmengentasten (6od.9l) achten<br />

Wassereinsparung<br />

Tabelle 21: Maßnahmenkatalog<br />

Werden die in der Tabelle 22 aufgelisteten kurzfristigen und sich relativ schnell<br />

amortisierenden Maßnahmen umgesetzt, ergibt sich dadurch eine jährliche<br />

Einsparung von zirka 8.000 €.<br />

Maßnahme:<br />

Einsparungen<br />

Dauer Leistung Kosten<br />

[h] [kW]<br />

Teilweise Reduktion der<br />

Pumpenleistungen von Stufe 3<br />

auf Stufe 2: 5500 5 2.205 €<br />

Energiesparlampen: 8x40W auf<br />

8x7W: 7680 0,264 158 €<br />

Boilerliegen 10 kW durch<br />

Einbindung in Heizungsanlage 700 10 954 €<br />

Durchlauferhitzer Schulhaus<br />

eigene WP 1046 40,5 1.867 €<br />

Minibars: ca. 25% Energieeinsparung<br />

durch Anbringen von<br />

Lüftungsschlitzen 7680 0,5215 312 €<br />

Einsparung Aggregataustausch<br />

durch Lüftungsschlitze<br />

10 Stk. zu 300€<br />

3.000 €<br />

Summe der jährl. Einsparungen 8.495 €<br />

Tabelle 22: Voraussichtliche Kosteneinsparungen durch Maßnahmenkatalogumsetzung


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

10 Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen<br />

10.1 Technologievergleich<br />

Wachsendes ökologisches Bewusstsein und das Wissen um die begrenzten Vorräte<br />

an fossilen Primärenergieträgern erfordern es, die vorhandenen Energieträger<br />

ökonomisch und ökologisch sinnvoll umzuwandeln. Kraft-Wärme-<br />

Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) erzeugen Strom und Wärme dezentral am Ort<br />

des Bedarfs. Sie bieten erhöhte Primärenergieausnutzung in der<br />

Energieumwandlung bei geringer Umweltbelastung.<br />

Verluste technischer Prozesse sind meist gleichzusetzen mit ungenutzter Abwärme.<br />

Deshalb sind grundsätzlich thermodynamische Energiewandler sinnvoll, die Kraft<br />

(meist zur Stromerzeugung eingesetzt) und Wärme liefern. Die Kraft kann aber<br />

auch zum direkten Antrieb von Arbeitsmaschinen wie Pumpen, Kompressoren<br />

(z.B. <strong>für</strong> Kälteanlagen) usw. eingesetzt werden.<br />

Der dezentrale Einsatz von KWK-Anlagen ist nicht an ein ausgedehntes<br />

Wärmenetz gebunden. Die Wärme wird in Einzelobjekte oder Nahwärmenetze<br />

eingespeist. Der produzierte Strom deckt weitgehend den Energieverbrauch der<br />

Objekte oder wird in das öffentliche Netz eingespeist. Diese Anlagen bieten sich<br />

auch bei der Umrüstung (Erweiterung) von vorhandenen Heizzentralen an. Der<br />

Gesamtwirkungsgrad der KWK-Anlagen kann bis zu 90% erreichen. Da sich<br />

KWK-Anlagen meist in der Nähe der Verbraucher befinden, sind auch die<br />

Verteilungsverluste geringer als bei der zentralen Strom- und Wärmeerzeugung.<br />

Grundsätzlich ist Kraft-Wärme-Kopplung sowohl mit Gasmotoren als auch mit<br />

Gasturbinen möglich. Im Vergleich zu Gasturbinen weisen KWK-Anlagen mit<br />

Gasmotoren einen deutlich höheren elektrischen Wirkungsgrad bei wesentlich<br />

niedrigen Investitionskosten auf. Für beide Technologien bürgerte sich die<br />

Kurzbezeichnung Blockheizkraftwerke (BHKW) ein, da hier die gesamte Anlage<br />

in einem Block zusammengefasst ist [6].<br />

Für kleinere Leistungsbereiche gibt es die Möglichkeit Mikrogasturbinen<br />

einzusetzen. Mikrogasturbinen sind kleine Turbomaschinen bis zu einer Leistung<br />

von 250 kWel, welche <strong>für</strong> stationäre Anwendungen entwickelt worden sind und in<br />

den letzten Jahren eine sehr dynamische Entwicklung hin zu marktfähigen<br />

Produkten durchgemacht haben. Mikrogasturbinen sind <strong>für</strong> die<br />

Anwendungsgebiete Grundlast, Strom- und Wärmeerzeugung und <strong>für</strong> den<br />

Inselbetrieb vorgesehen. Die wesentlichen Komponenten einer stationären<br />

Gasturbinenanlage sind Verdichter, Brennkammer, Turbine und speziell bei<br />

Mikrogasturbinen ein Rekuperator. Für den Einsatz als Blockheizkraftwerk<br />

(BHKW) ist ein zusätzlicher Wärmetauscher erforderlich.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 48 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Diese Anlagen weisen elektrische Wirkungsgrade von bis zu 30 %<br />

(Gesamtwirkungsgrad > 75 %) und sehr niedrige Emissionen auf und werden<br />

vorwiegend <strong>für</strong> den Grundlastbetrieb eingesetzt. Es konnten vier Firmen <strong>für</strong> KWK-<br />

Anwendungen identifiziert werden, die <strong>für</strong> die Markteinführung in Europa von<br />

Bedeutung sind: Capstone Turbine Corp., Bowman/Elliott Energy Systems, IR<br />

Energy Systems und Turbec AB.<br />

Die angebotenen Systeme unterscheiden sich zum Teil erheblich und sind <strong>für</strong><br />

unterschiedliche Applikationen entwickelt worden. Der Einsatzbereich spannt sich<br />

von der reinen Stromerzeugung (mit Inselbetriebsfähigkeit) über den KWK-Einsatz<br />

bis hin zu den mechanischen „drive“ Applikationen.<br />

Anlagenhersteller/<br />

Vertreiber<br />

G.A.S. Energietechnik<br />

GmbH (Capstone<br />

Turbine Corp.)<br />

Gasturbo<br />

(Bowmann Power<br />

Systems Ltd.)<br />

Turbec<br />

Durchschnittliches<br />

Gasmotor-BHKW<br />

Richtpreis der<br />

Anlage<br />

[€]<br />

45.420<br />

62.500<br />

76.300<br />

36.000 bis<br />

100.000<br />

Elektr.<br />

Leistung<br />

[kW]<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 49 -<br />

28<br />

38<br />

100<br />

20 bis 100<br />

Tabelle 23: Preisübersicht von Mikrogasturbinen [2]<br />

Elektr.<br />

Wirkungsgrad<br />

[kW]<br />

25<br />

24<br />

30<br />

28 bis 33<br />

Richtpreis pro<br />

kWel<br />

[€/kW el]<br />

1.600<br />

1.650<br />

730<br />

1.000 bis 1.800<br />

Instand-<br />

Haltung<br />

[€/kWel]<br />

0.00945<br />

0,0152<br />

0,0109<br />

0,018 bis<br />

0,0254<br />

Die Mikrogasturbinen zeichnen sich bereits heute in der Markteinführungsphase<br />

durch ähnliche bzw. niedrigere Investitionskosten und niedrigere<br />

Instandhaltungskosten als BHKWs mit Gasmotoren aus.<br />

Vorteile hinsichtlich langer Standzeiten müssen erst durch Feldtests bestätigt<br />

werden.<br />

Eine Wirtschaftlichkeitsanalyse zeigt, dass gegenüber einem durchschnittlichen<br />

BHKW niedrigere Stromgestehungskosten erzielt werden können.<br />

Wenn die Mikrogasturbine den prognostizierten Richtpreis von € 500,-- und die<br />

niedrigen Instandhaltungskosten von € 0,0073/ kWhel (Zielvorgaben des<br />

Department of Energy (DOE) Mikrogasturbinen Programms) erreicht, sowie<br />

günstige Einsatzbedingungen vorliegen (z.B. über 4000 Volllaststunden)<br />

überwiegen die preislichen Vorteile gegenüber den Motor-BHKW-Systemen [2].<br />

Problematisch ist bei den Gasturbinen nur das Überschreiten der kritischen<br />

Drehzahl, die jeweils beim Einschalten (Hochfahren der Turbine) auftritt. Aus<br />

diesem Grund sind Gasturbinen nur <strong>für</strong> einen Dauerbetrieb einsetzbar.


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

10.2 Blockheizkraftwerke: Aufbau – Funktionsweise<br />

Eine BHKW-Anlage besteht aus einer Motor (oder Turbine)/Generator-Einheit mit<br />

zugehörigen Wärmetauschern zur Nutzung der thermischen Energie im Gemisch,<br />

Kühlwasser, Schmieröl und Abgas. Eine Spitzenkesselanlage kann dabei die<br />

BHKW-Aggregate zur Abdeckung des Wärmespitzenbedarfs ergänzen.<br />

<strong>Elektrische</strong> Schalt- und Steuereinrichtungen dienen der Stromverteilung bzw. dem<br />

Motormanagement. Hydraulische Einrichtungen stellen die Wärmeverteilung<br />

sicher.<br />

BHKW 1<br />

BHKW 2<br />

Abbildung 37:Schema einer BHKW-Anlage [6]<br />

Die Endenergienutzungsgrade erreichen bei Gasmotoren bis über 90% (30% bis<br />

40% elektrisch und über 50% thermisch).<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 50 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Abbildung 38: Energiebilanzschema <strong>eines</strong> BHKW-Aggregates der Jenbacher Energiesysteme AG<br />

Die bei der Energieumwandlung entstehenden Verluste von rund 10% setzen sich<br />

aus Generatoren-, Strahlungs- und Wärmetauscherverlusten und der nicht<br />

genutzten Wärme des Abgases zusammen [6].<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 51 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

10.3 Dimensionierung<br />

BHKW-Anlagen werden im Allgemeinen nach dem thermischen Energiebedarf des<br />

zu versorgenden Objektes ausgelegt. Deshalb ist es erforderlich, den Jahresverlauf<br />

des thermischen Energiebedarfs zu analysieren und eine geordnete Jahresdauerlinie<br />

zu erstellen.<br />

Dabei sind Erfahrungswerte von Nutzen:<br />

1. Die thermische Leistung der BHKW-Anlage soll ca. 30% bis 50% des<br />

maximalen jährlichen therm. Energiebedarfs betragen. Erfahrungsgemäß<br />

werden dann ca. 50% bis 70% des Jahreswärmebedarfs von den BHKW-<br />

Modulen gedeckt, der Rest wird durch Spitzenlastkessel geliefert.<br />

2. Jedes BHKW-Modul soll eine jährliche Betriebsdauer von mindestens 4.000<br />

Stunden erreichen<br />

kWh<br />

Thermischer Jahresenergiebedarf des <strong>Hotels</strong>:<br />

300.000<br />

250.000<br />

200.000<br />

150.000<br />

100.000<br />

50.000<br />

0<br />

Thermischer Jahresenergiebedarfsverlauf<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />

Monate<br />

Abbildung 39: Thermischer Jahresenergiebedarf (Monatsmittelwerte)<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 52 -<br />

Kessel Wä.<br />

Kessel 2<br />

Kessel 1<br />

WP60<br />

WPSee<br />

WP3<br />

WP12


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

%<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Geordnete Jahresdauerlinie des thermischen Energiebedarfs<br />

0 744 1416 2160 2904 3624 4368 5088 5832 6552 7296 8040 8760<br />

Betriebsstunden pro Jahr<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 53 -<br />

Wäscherei<br />

Heizung<br />

Warmwasser<br />

Abbildung 40: Geordnete Jahresdauerlinie des thermischen Jahresenergiebedarfs (Monatsmittelwerte)<br />

120%<br />

100%<br />

80%<br />

60%<br />

40%<br />

20%<br />

Geordnete Jahresdauerlinie des thermischen Energiebedarfs<br />

BHKW 70 kWel<br />

BHKW 90 kWel<br />

0%<br />

0 744 1416 2160 2904 3624 4368 5088 5832 6552 7296 8040 8760<br />

Betriebsstunden pro Jahr<br />

Gesamtbedarf in %<br />

Abbildung 41: Geordnete Jahresdauerlinie des thermischen Energiebedarfs mit angenommenen BHKW-<br />

Betriebsstundendauern (Monatsmittelwerte)


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

10.4 Wirtschaftlichkeit<br />

Um die Wirtschaftlichkeit einer BHKW-Anlage zu dokumentieren, werden<br />

Einsparungen und Erlöse aus der Strom- und Wärmeproduktion den<br />

Investitionskosten gegenübergestellt.<br />

Investitionskosten laufende Kosten Einsparungen<br />

• BHKW-Module<br />

• <strong>Elektrische</strong><br />

Ausstattung<br />

• Anpassung des<br />

Heizsystems<br />

• Betriebskühlung<br />

• Lüftung<br />

• Schmierölversorgung<br />

• Anlagensteuerung<br />

• Gebäudefundamente<br />

• Treibstoffversorgung<br />

• Kommissionierung<br />

• Inbetriebnahme<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 54 -<br />

• Treibstoff (Erdgas)<br />

• Schmieröl<br />

• Service und Wartung<br />

• Betriebspersonal<br />

• Versicherung<br />

• Motorrevision<br />

Tabelle 24: Allgemeine Kostengegenüberstellung einer BHKW-Anlage [6]<br />

• Stromtarif und<br />

Leistungspreis<br />

• Wärmetarif bei<br />

Versorgung über<br />

Fernwärmenetz bzw.<br />

eigene Wärmeproduktionkosten


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

10.5 Derzeitige Förderung [1]<br />

Zielsetzung<br />

Der Einsatz von fossilen Brennstoffen soll so effizient wie möglich gestaltet und<br />

die wirtschaftliche Attraktivität der gemeinsamen Erzeugung von Strom und<br />

Wärme in KWK-Anlagen verbessert werden.<br />

Förderungswerber<br />

Natürliche und juristische Personen, insbesondere Unternehmen zur Ausübung von<br />

gewerbsmäßigen Tätigkeiten (jedoch nicht auf GewO beschränkt), konfessionelle<br />

Einrichtungen und gemeinnützige Vereine, Einrichtungen der öffentlichen Hand in<br />

der Form <strong>eines</strong> Betriebes mit marktbestimmter Tätigkeit und<br />

Energieversorgungsunternehmen.<br />

Förderungsgegenstand<br />

Mit Erdgas oder Flüssiggas befeuerte Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, die<br />

überwiegend zur kombinierten Strom- und Wärmeversorgung von Betrieben<br />

eingesetzt werden bis zu einer maximalen Leistung von 2MWth. Darüber hinaus<br />

werden nur Wärmekopplungen bei bestehenden Anlagen gefördert.<br />

Förderungsfähig sind:<br />

• Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen<br />

• Abgasreinigungsanlagen<br />

• Brennstoffzellen<br />

Nicht förderungsfähig sind Gasanschluss, Gaskessel und Übergabestation,<br />

Flüssiggastank.<br />

Förderungsvoraussetzungen<br />

• Das Ansuchen muss vor Baubeginn bzw. Liefertermin bei der<br />

Kommunalkredit Austria AG einlangen.<br />

• Die gesamte umweltrelevanten Investitionskosten müssen mindestens €<br />

10.000,-- betragen<br />

Art und Höhe der Finanzhilfe<br />

Die Förderung wird als nicht rückzahlbarer Investitionszuschuss ausbezahlt. Der<br />

Förderungssatz beträgt im Rahmen der „ de-minimis“-Förderung 30 % der<br />

umweltrelevanten Investitionskosten (über „ de-minimis“ max. 40 % der<br />

umweltrelevanten Mehrinvestitionskosten)<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 55 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

10.6 Kosteneinsparung durch BHKW-Betrieb<br />

Folgende Daten wurden aus den Kundendaten ermittelt:<br />

• Heizölkosten 0,3052 €/l<br />

• Erdgaskosten 0,2383 €/m³ ab 80.000m³<br />

• Durchschnittl. Stromkosten 0,072 €/kWh<br />

Alle Preise exkl. MWST.<br />

Herstellerangaben:<br />

• Gesamtwirkungsgrad BHKW: 87.3%<br />

• Nettowirkungsgrad elektrisch: 31,8%<br />

• Nettowirkungsgrad thermisch: 55,5%<br />

Aufteilung:<br />

Energieinhalt:<br />

100% �<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 56 -<br />

55,5% thermische Energie<br />

31,8% elektrische Energie<br />

12,7% Verluste<br />

Menge Energieinhalt Preis exkl. MWST.<br />

Strom 1 kWh 1 kWh 0,0720 €/kWh<br />

Heizöl 1 Liter 10 kWh 0,03052 €/kWh<br />

Erdgas 1 m³ 9,36 kWh 0,02545 €/kWh<br />

Tabelle 25: Preise <strong>für</strong> Energieträger<br />

Den Endenergieeinsatz (1m³ Erdgas) auf den Wirkungsgrad der BHKW-Anlage<br />

umgerechnet ergibt:<br />

1m³ Gas � 9,36 kWh<br />

5,19 kWhth<br />

2,976 kWhel


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Winterbetrieb:<br />

Im Winter wird <strong>für</strong> die Berechnung angenommen, dass der Ölkessel die Wärme<br />

erzeugt.<br />

Für 1m³ Gas ergibt sich:<br />

1m³ Gas � 9,36 kWh<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 57 -<br />

a.) 5,19 kWhth x 0,8 x 0,03052 €/ kWhth = 0,1262 €<br />

b.) 2,976 kWhel x 0,072 €/ kWhel = 0,2142 €<br />

Gaseinsatzkosten BHKW…….0,2382€ � Ertrag BHKW…………… 0,3404€<br />

BHKW:<br />

a.) Sind die Ersatzkosten <strong>für</strong> die Wärmeerzeugung von 5,19 kWhth durch die<br />

Ölkesselanlagen<br />

b.) Ist die Kosteneinsparung <strong>für</strong> 2,976 kWhel durch die Ersatzstromerzeugung mittels<br />

BHKW<br />

Ertrag BHKW: 0,3404 €<br />

Gas-Einsatzkosten: -0,2382 €<br />

Einsparung: 0,1022 €<br />

Einsparung:<br />

Die Einsparung ist die Differenz zwischen den Gaseinsatzkosten und dem Ertrag durch das<br />

BHKW. Eine Einsparung kommt dadurch zustande weil, eine BHKW-Anlage neben der<br />

Wärmeerzeugung auch noch elektrische Energie erzeugt. Diese Energie wird mit den Strombezugskosten<br />

bewertet.<br />

Einsparung auf 1 kWh Einsatzenergie bezogen:<br />

0,<br />

1022<br />

9,<br />

36<br />

=<br />

0,<br />

0109€<br />

/ kWh


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Sommerbetrieb:<br />

Im Sommer wird die Wärme ausschließlich mit den Wärmepumpen erzeugt. Bei<br />

den eingesetzten Wärmepumpen ergibt sich eine durchschnittliche Leistungsziffer<br />

von 3,5.<br />

Der Preis <strong>für</strong> eine erzeugte kWhth aus Wärmepumpen ergibt sich im Sommer zu:<br />

1<br />

3,<br />

5<br />

Für 1m³ Gas gilt:<br />

1m³ Gas = 9,36 kWh<br />

x 0,<br />

072 = 0,<br />

02057€<br />

/ kWhth<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 58 -<br />

a.) 5,19 kWhth x 0,02057 €/ kWhth = 0,1068 €<br />

b.) 2,976 kWhel x 0,072 €/ kWhel = 0,2142 €<br />

Gaseinsatzkosten BHKW…….0,2382€ � Ertrag BHKW…………… 0,3210€<br />

BHKW:<br />

a.) Sind die Ersatzkosten <strong>für</strong> die Wärmeerzeugung von 5,19 kWhth durch die<br />

Wärmepumpen<br />

b.) Ist die Kosteneinsparung <strong>für</strong> 2,976 kWhel durch die Ersatzstromerzeugung mittels<br />

BHKW<br />

Ertrag BHKW: 0,3210 €<br />

Gas-Einsatzkosten: -0,2382 €<br />

Einsparung: 0,0828 €<br />

Einsparung auf 1 kWh Einsatzenergie bezogen:<br />

0,<br />

0828<br />

9,<br />

36<br />

=<br />

0,<br />

00884€<br />

/ kWh


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

10.7 Amortisationsrechnung <strong>für</strong> die BHKW-Anlage<br />

Aufgrund des thermischen Jahresenergiebedarfsverlaufes wurde ein kombinierter<br />

BHKW-Betrieb festgelegt. Die Größe der Einzelmodule ergab sich aus der<br />

Forderung von mindestens 4.000 Volllastbetriebsstunden. Damit ergab sich <strong>für</strong> das<br />

erste Modul eine Größe von ca.150kWth und <strong>für</strong> das zweite Modul eine mit ca. 120<br />

kWth.<br />

Es wurden folgende BHKW-Module ausgewählt:<br />

Herstellerdaten:<br />

TYP zugeführte<br />

Leistung<br />

[kW]<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 59 -<br />

thermische<br />

Leistung<br />

[kW]<br />

elektrische<br />

Leistung<br />

[kW]<br />

BHKW 70 OD 70 PG VO2 220 122 70<br />

BHKW 90 OD 90 NG V02 270 136 90<br />

BHKW 200 600 302 200<br />

Tabelle 26: BHKW Herstellerdaten<br />

Kostenaufstellung:<br />

BHKW 70: 90.000 €<br />

BHKW 90: 105.000 €<br />

Einbindung: 15.000 - 30.000 €<br />

Betriebskosten: 0,0182 €/kWhel<br />

Zylindertausch nach 25.000 h: 5.000 €<br />

Motortausch nach 50.000 h: 9.100 €<br />

Alle Preise sind Richtwerte exkl. MWST. laut Herstellerangaben [Fa. Lackner].


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

10.8 Berücksichtigungsfaktoren bei der Amortisationsberechnung<br />

Folgende Punkte sind bei der Amortisationsrechnung zusätzlich zu beachten:<br />

• Die Einbindungskosten <strong>für</strong> das BHKW sind grob abgeschätzt.<br />

• Die laufenden Betriebskosten sind mit 0,0182 €/kWhel berücksichtigt.<br />

• Die BHKW-Module 70kW und 90kW bestehen aus einen 6-Zylinder<br />

Gasmotor, der nach 25.000 Betriebsstunden gewartet werden muss. Die<br />

Kosten dieser Wartung hängen von der Anzahl der auszutauschenden<br />

Zylinder ab. Der Stückpreis <strong>eines</strong> Zylinders beträgt ca. 1.800 €. Für die<br />

Amortisationsrechnungen sind durchschnittlich 3-Tauschzylinder pro<br />

Wartung berücksichtig.<br />

• Bei der Berechnung sind die derzeitigen Förderungen und<br />

Investitionszuschüsse (30% de-minimis) bereits berücksichtigt.<br />

• Da die Amortisationszeiten der verschiedenen BHKW-Anlagen über den<br />

ersten Wartungsintervallen (25.000h, 50.000h und darüber) liegen, sind die<br />

Wartungskosten bis zu der erreichten Amortisationszeit in den jeweiligen<br />

Investitionskosten mit einberechnet (Ausnützung der 30%-Förderung).<br />

• Es ist ein Zinssatz von 5,5% über die komplette Laufzeit angenommen<br />

• Es sind keine weiteren Investitionskosten <strong>für</strong> etwaige Heizanlagenerneuerungen<br />

berücksichtig.<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 60 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

10.9 Berechnungsbeispiele:<br />

10.9.1 Kombination BHKW 70 und BHKW 90<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 61 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Erläuterung zu den Abbildungen 38 bis 42<br />

Auf der Rubrikachse sind die Investitionskosten <strong>für</strong> die jeweilig erreichbare<br />

Lebensdauer der BHKW-Anlage aufgetragen.<br />

Im Diagramm sind die Amortisationszeit, die erreichbare Lebensdauer und der<br />

da<strong>für</strong> notwendige Wartungszeitpunkt über die Investitionskosten aufgetragen.<br />

Erkenntnis:<br />

Ab einen bestimmten Zeitpunkt, wo die Lebensdauerkurve des BHKWs die<br />

Amortisationszeitkurve überschreitet (schneidet) wird die BHKW-Anlage<br />

gewinnbringend (grün eingezeichneter Bereich).<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 62 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Abbildung 42 : BHKW 70 Gegenüberstellung von Amortisationszeit, Wartungszeitpunkte und<br />

erreichbare Lebensdauer<br />

Abbildung 43: BHKW 90, Gegenüberstellung von Amortisationszeit, Wartungszeitpunkte und<br />

erreichbare Lebensdauer<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 63 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

10.9.2 BHKW 70 mit 7600h Betriebsstunden<br />

Abbildung 44 : BHKW 70 mit 7680h Betriebsstunden, Gegenüberstellung von Amortisationszeit,<br />

Wartungszeitpunkte und erreichbare Lebensdauer<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 64 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

10.9.3 BHKW 200 mit 3500h bzw. 7680h Betriebsstunden<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 65 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

Abbildung 45: BHKW 200 mit 3500h Betriebsstunden, Gegenüberstellung von Amortisationszeit,<br />

Wartungszeitpunkte und erreichbare Lebensdauer<br />

Abbildung 46 : BHKW 200 mit 7680h Betriebsstunden, Gegenüberstellung von Amortisationszeit,<br />

Wartungszeitpunkte und erreichbare Lebensdauer<br />

A. Lerch IfEA 2003 - 66 -


<strong>Energieflussanalyse</strong> <strong>eines</strong> 4-<strong>Sterne</strong>-<strong>Hotels</strong><br />

11 Zusammenfassung<br />

Im Zuge der Heizanlagen- und Verteilerstationenaufnahme und der<br />

Objektbegehungen mit dem Haustechniker wurden bestimmte Einsparpotentiale<br />

und Verbesserungsvorschläge erkannt und im Maßnahmenkatalog aufgelistet.<br />

Gebäude:<br />

Das gesamte Gebäude ist aus energetischer Sicht in einem guten<br />

Allgemeinzustand. Empfehlenswert wären die Durchführung von<br />

Wärmedämmungsmaßnahmen im Bereich Dachboden und Terrassen. Diese<br />

Maßnahmen dienen nicht nur der Energieeinsparung sondern auch dem<br />

Komfort.<br />

Heizungsanlage:<br />

Generell ist die gesamte Heizungsanlage in einem guten Allgemeinzustand und<br />

wird gut betrieben. Bei der Heizungs- und Warmwasserverteilung liegt eine gute<br />

Versorgungs- und Ausfallsicherheit aufgrund der oft mehrfachen Anspeisung<br />

und Umgehungsleitungen vor. Ein eventueller Schwachpunkt sind die<br />

Substation C und die Warmwasserspeicher (hohes Alter). Hier wäre eine<br />

Sanierung bzw. Erneuerung zu überlegen.<br />

BHKW:<br />

Der Einsatz von BHKW-Modulen rechnet sich erst nach einer sehr langen<br />

Laufzeit (12 Jahre und darüber). Bis diese Amortisationszeit erreicht ist, müssen<br />

bereits mehrere Wartungen (Zylindertausch, Motortausch) durchgeführt werden.<br />

Weiters ist noch zu beachten, dass keine weiteren Investitionskosten <strong>für</strong> etwaige<br />

Heizanlagenerneuerungen berücksichtig wurden.<br />

Es sollten unbedingt die nachfolgenden Punkte bei Überlegungen einer<br />

möglichen BHKW-Anschaffung berücksichtigt werden:<br />

• Die derzeitige Wärmeerzeugung mittels Wärmepumpen und<br />

Ölheizanlagen ist wesentlich preiswerter als der Einsatz von BHKW-<br />

Modulen, weil<br />

1. die Investitionskosten <strong>für</strong> die BHKW-Module hoch sind.<br />

2. ein zu geringer Wärmebedarf während der Sommermonate vorliegt<br />

d.h. man erreicht zu wenige Volllaststunden <strong>für</strong> den BHKW-<br />

Betrieb (Abhilfe teure und uneffiziente Zwangskühlung oder<br />

Seewassererwärmung).<br />

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3. der größte Teil des Wärmebedarfs derzeit von preiswert<br />

betriebenen Wärmepumpen erzeugt wird und der teure<br />

Ölkesseleinsatz bereits sehr kurz ist; damit rechnet sich der Einsatz<br />

einer BHKW-Anlage erst nach 12 Jahren.<br />

4. der derzeit zu bezahlende Strompreis sehr günstig ist.<br />

5. die Betriebs- und Wartungskosten pro erzeugte Kilowattstunde im<br />

Vergleich zu den bezahlten Stromkosten relativ hoch sind.<br />

• Die Vorteile einer BHKW-Anlage liegen trotz langer Amortisationszeit<br />

bei der Ersatzstromerzeugung und der hohen Primärenergieausnutzung.<br />

• Sollte die Amortisationszeit erreicht werden, würde sich eine wesentlich<br />

billigere Wärmeerzeugung als die derzeitige ergeben. Es bleibt aber ein<br />

hohes ökonomisches Restrisiko, denn es sind keine<br />

Energieträgerpreisentwicklungen und keine zusätzlich (unerwartet)<br />

anfallenden Wartungen bei der Amortisationsrechnung berücksichtigt.<br />

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Anhang<br />

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12 Literaturverzeichnis<br />

[1] Österreich: Umweltförderung im Inland- Fossile Kraft-<br />

Wärme-Kopplung www.eva.wsr.ac.at<br />

[2] Dezentrale Energienutzung mit Brennstoffzellen und<br />

Mikrogasturbinen, Dr.G.Wolkerstorfer; Herausgeber:<br />

H.Stigler und W.Wallner Schriftreihe Nr.30<br />

Energieinnovation inEuropa 7.Symposium<br />

Energieinovation Jänner 2002<br />

[3] Leitfaden <strong>für</strong> den liberalisierten Strom- und Gasmarkt<br />

Österreich www.e-control.at<br />

[4] Energiesparverordnung, Die deutsche Verordnung über<br />

energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende<br />

Anlagentechnik bei Gebäuden vom 16.11.2001<br />

[5] Messung im Niederenergiehaus, Hammler A. IfEA 1999<br />

TU-Graz<br />

[6] Kraft-Wärme-Kopplung mit Gasmotoren, Jenbacher<br />

Energiesysteme AG Österreich<br />

[7] Ökotour, 20 Energiespartipps <strong>für</strong> Tourismusbetriebe, Jürgen<br />

A.Weigl, Ökologische Betriebsberatung, Graz 1998<br />

[8] Krankenhausbetriebstechnik, Mostler Detlef, TU-Graz<br />

[9] Taschenbuch <strong>für</strong> Heizung und Klimatechnik 2003,<br />

Recknagel, Sprenger, Schramek, Oldenburg Verlag<br />

[10] Energiekennzahlen <strong>für</strong> Gastronomiebetriebe, DI Jürgen A.<br />

Weigl<br />

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