Unterschiede im Vorgehen
5.6 Grobkostenschätzung
Zweck
Ein fundierter Variantenvergleich innerhalb einer Vorstudie soll stets auf der Grundlagevon Offerten für die wichtigsten Komponenten erfolgen. Den-noch ist es notwendig, dem Bauherrn zu Beginn der Vorstudie einen Kostenrahmen und einen Ver-gleich zu konventionellen Heizungssystemen an-zugeben. Damit kann die Bereitschaft zum Einbau einer automatischen Holzfeuerung abgeklärt wer-den.
Die nebenstehenden Diagramme können für eine stark vereinfachte Schätzung der Kosten dienen.
Sie helfen gleichzeitig auch, die Kostensensitivität des eigenen Projektes abzuschätzen und daraus eine Optimierung von Feuerung und Silo durchzu-führen.
Abschätzung des Nutzwärmepreises
Die Wirtschaftlichkeit einer Wärmeversorgung lässt sich am besten anhand der Wärmegeste-hungskosten bzw. des Nutzwärmepreises beurtei-len. Dabei spielt neben den Investitionen auch die Auslastung eine entscheidende Rolle.
Der Nutzwärmepreis einer automatischen Holz-feuerung bis 500 kW sollte nicht mehr als 14 Rp./kWh betragen. Bei Anlagen über 500 kW sollte der Nutzwärmepreis unter 10 Rp./kWh zu stehen kommen.
Eine erste grobe Schätzung der Kosten kann an-hand der nebenstehenden Diagramme vorgenom-men werden.
Vorstudien und Vorprojekt
5.7 Variantenvergleich
Form und Inhalt
Das wichtigste Ergebnis des Variantenvergleichs ist die Systemwahl. Sie soll nach allen techni-schen, ökonomischen und ökologischen Aspekten mit der individuellen Gewichtung des Bauherrn getroffen werden. Der Planer erarbeitet die Ent-scheidungsgrundlagen, die Entscheidung trifft der Bauherr.
Das Einbeziehen aller Aspekte in den Entschei-dungsprozess ist wichtig, da die betriebswirt-schaftlichen Fakten häufig gegen eine Holzfeue-rung sprechen. Die Bewertung der ökologischen und gesamtwirtschaftlichen Kriterien erhält somit eine grosse Bedeutung.
Wirtschaftlichkeitsvergleich
Der Wirtschaftlichkeitsvergleich erfolgt auf der Basis der Jahresgesamtkosten, welche sich aus den Kapital- und Betriebskosten zusammensetzen.
Die Kapitalkosten werden nach der Annuitäten-methode ermittelt. Zusammen mit den Energie-, Wartungs- und Unterhaltskosten ergeben sich die Jahresgesamtkosten der Wärmeerzeugung.
Nebst dem Vergleich mit aktuellen Energiepreisen sollte auch eine Vergleichsrechnung unter Ein-bezug der externen Kosten durchgeführt werden.
Dazu kann die Methode der kalkulatorischen Energiepreiszuschläge angewendet werden (Kapitel 5.1).
Anforderung an Variantenvergleich
I - Festhalten der Grundlagen und Grundannahmen - Variantenbeschrieb mit Prinzipschema und
Eigen-schaften
- Ermittlung allfälliger investitionsbeiträge durch Bund und Kanton
- Zusammenstellung der Investitionskosten mit Kapitalkostenrechnung
- Zusammenstellung der Jahresverbrauchszahlen mit mittleren Jahresenergiekosten
- Bedienung, Wartung und Unterhalt mit Angabe der mittleren Jahreswartungskosten
- Wirtschaftlichkeitsvergleich auf Basis der Jahres-gesamt- und der Wärmegestehungskosten - Beurteilung von Umweltverträglichkeit und
technischem Risiko
- Regionalwirtschaftliche Auswirkungen - Empfehlungen und Begründung
Jahreskosten = Kapitalkosten + Betriebskosten
1Annuitätenfaktor zur Bestimmung der
Kapitalkosten /
Betriebskosten = Energiekosten + Bedienungskosten +
Wartungs- und Unterhaltskosten Energiekosten =
Jahresbrennstoffbedarf x Brennstoffpreis Bedienungskosten =
Bedienungsaufwand in Stunden x Stundensatz Wartungs- und Unterhaltskosten =
3-4% der Investitionskosten
I
99
Vorstudien und Vorprojekt PACER
. Kostenstr’uktur der Nutzwärmepreises
(Wärmegestehungskosten)
Einfluss der externen Kosten durch Einfluss des Energiepreises auf die Wirt-kalkulatorische Energiepreiszuschläge schaftlichkeit
Zusammensetzung der Wtirmegestehungskosten an einem konkreten Beispiel mit heutigen Energiepreisen 10.0 HOIZ
Wtinnegestehungkosten mit Bergcksichtigung der Energiepreiszuschllge für dasselbe Beispiel
Berechnung gemäss Kapitel 5.1.
Auswirkungen veränderter Randbedingungen auf den Nutzwärmepreis
5
Vetinderung in Prozenten L Varlnderung in Prozent
Kostenstruktur des Nutzwärmepreises Aus den Jahresgesamtkosten kann die Struktur der Wärmegestehungskosten bestimmt werden.
Je nachdem, ob es sich um einen Einzelverbrau-cher oder einen Wärmeverbund handelt, kann die Kostenstruktur weiter aufgeschlüsselt werden:
-Kostenanteil Investitionen Wärmeerzeugung Kostenanteil Investitionen Wärmeverbund und Wärmebereitstellung
Kostenanteil Brennstofflagerung Kostenanteil Energiekosten
Kostenanteil Bedienung, Wartung, Unterhalt.
Auch bei sorgfältiger Aufbereitung des Zahlen-materials weist die Wirtschaftlichkeitsberechnung einen erheblichen Ungenauigkeitsspielraum auf.
Vor allem bei nahe zusammenliegenden Ergeb-nissen sollten die Werte deshalb vorsichtig inter-pretiert werden. In solchen Fällen kann bereits die Korrektur durch die kalkulatorischen Energiepreis-zuschläge den Wirtschaftlichkeitsvergleich ent-scheidend beeinflussen (Kapitel 5.1).
Sensitivität wichtiger Einflussfaktoren Die wichtigsten Faktoren, welche die Wirtschaft-lichkeit beeinflussen, sind:
- Schnitzelpreis - Unterhaltskosten - Investitionskosten - Auslastung.
5.8 Vorprojekt
Ausgangslage nach der Systemwahl
Vor Beginn des Vorprojekts müssen Feuerungstyp, Silogrösse, Silobewirtschaftung sowie die Ver-sorgungskette feststehen. Platzbedarf, Heizraum-und Silostandort, Leistungs- Heizraum-und Brennstoffbedarf sowie die massgebenden SUVA-, VKF- und LRV-Bestimmungen müssen bekannt sein. Im weiteren sollte eine Abschätzung der Wärmegestehungs-kosten auf Vorstudienstufe vorliegen. Im Vorpro-jekt wird für das gewählte System eine optimale räumliche Anordnung von Feuerung und Brenn-stofflager bestimmt. Daneben sind weitere Ein-richtungen zu beachten und genauer abzuklären, z.B. Entaschungs- und Sicherheitseinrichtungen.
Plazierung von Feuerung, Kamin und Silo Feuerung und Brennstofflager sollten so nahe wie möglich beisammen liegen. Zwischen Siloaustra-gung und Heizraum muss eine Niveaudifferenz von mindestens 70 cm zum Einbau einer Fallstufe bestehen. Wo dies nicht möglich ist oder das Silo-niveau gar unterhalb des HeizraumSilo-niveaus liegt, müssen spezielle Steilförderschnecken den Brenn-stoff auf die Höhe der Fallstufe fördern.
Bei Restholz muss innerhalb der Fallstufe Platz für den Einbau einer ZeIlradschleuse vorgesehen wer-den. Die Niveaudifferenz muss in diesem Fall 80-90 cm betragen.
Der Kamin soll möglichst nahe beim Flugasche-abscheider angeordnet werden. Die Gefahr von Taupunktunterschreitung ist bei Holzfeuerungen grösserals bei Olfeuerungen. DerTaupunkt bei der Verbrennung von feuchten Waldhackschnitzeln liegt mit 60 “C wesentlich über demjenigen von Olfeuerungen. Besonders im Sanierungsfall mit bestehenden Kaminzügen ist Vorsicht geboten.
Hier lohnt sich eine Begutachtung zusammen mit Kaminlieferant und Kaminfeger.
Integration der Entaschungseinrichtung Bei der Verbrennung von Holzfallen maximal rund 1 Gew.-% als unbrennbare Asche an, bei Rinde kann aus Steinen und Sand auch ein höherer Aschegehalt resultieren. Die Ascherückstände müssen aus Feuerung und Wärmetauscherzügen
Plazierung der Hauptkomponenten
101
Vorstudien und Vorprojekt
Sicherheitskette am Beispiel Restholz
1 Brandschutzklappe
2 Wasserbrause mit thermischem Auslöser 3 Fallrohr
4 Zellradschleuse 5 Löschwasseranschluss
entfernt und in geeigneten Behältern entsorgt wer-den. Grössere automatische Feuerungen (ab ca.
150 kW) können mit automatischen Entaschungs-einrichtungen ausgerüstet werden. Diese sind meist mit einem 600-l-Aschecontainer verbunden.
Spezielle Sicherheitseinrichtungen
Neben den üblichen Sicherheitseinrichtungen im hydraulischen Netz (Sicherheitsventil und Expan-sionsanlage) müssen bei automatischen Holzfeue-rungen Brandausbreitung und Gärgasunfälle mit speziellen Sicherungsmassnahmen verhindert werden. Normen und Gesetze (SUVA, VKF) schrei-ben, je nach Energieholzsortiment, verschiedene Sicherheitsstufen vor.
Bei trockenem Waldholz mit einem Wassergehalt von weniger als 20% entfallen die Punkte 1 und 4
Detailprojekt
6 Detailprojekt
6.1 Ablauf und Projektorganisation 105 Heizzentrale und Peripherie 105 Mehrere Vertragspartner 105 Gewährleistungspflicht 106 Besonderheiten im Projektablauf 106 6 . 2 Dimensionierung und Wahl der Feuerung 107 Nennleistung, Wirkungs- und Jahresnutzungsgrad 107 Kesselauswahl 107 Planung der Fördereinrichtungen 108
Besonderheiten beim Spänetransport 108
Kesselreinigung und Ascheabtransport 109 Abgasentstickung 110
6 . 3 Anordnung und Wahl des Brennstofflagers 111
Optimale Silogrösse: ein enormes Sparpotential 111
Alternative zum Unterflursilo 111
Mobile Schnitzelcontainer 112
Versorgung durch Schnitzelhallen 112
Anordnung eines Spänesilos 112
6 . 4 Projektierungshinweise zum Silo 113
Dimensionierung von Schnitzelsilos 113
Hinweise zum Spänesilo 114
6 . 5 Hydraulische Einbindung 115 Bekannte Grundsätze 115 Wärmeabgabe bei Glutbetterhaltung 115 Mehrkesselanlagen 116 Speicher zur Abdeckung von Schwachlast 116
6 . 6 Steuerung und Regelung 117
Anpassung der Feuerungsleistung an die Wärmelast 117
Optimale Verbrennung im ganzen Leistungsbereich 117
Zukünftige Regelstrategien 118 Schaltschrank 118 6 . 7 Sicherheitseinrichtungen für Anlage, Heizraum und Silo 119
Besondere Aspekte bei Holzfeuerungen 119
Verhindern gefährlicher Gärgaskonzentrationen 119
Einrichtungen zur Brandverhütung 120
Ausdehnungsgefässe 120
6 . 8 Planungshinweise für Heizraum und Silo 121
Zufuhr der Verbrennungsluft 121
Kamin 122 Emissionsmessungen gemäss LRV 123
Baulicher Brandschutz im Heizraum 123
Silovorschriften 124
103
PACER Detailprojekt