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Kosten

Kapital-, Verbrauchs- und Betriebskosten Einflussfaktoren in Bezug auf die Anfangsinvestitionen Einflussfaktoren auf Kosten im laufenden Betrieb Kosten aus der Perspektive von Wärmeabnehmenden Die Kosten für die Realisierung eines Nahwärmenetzes hängen von einer Vielzahl von Rahmenbedingungen ab, die bei der Investitionskalkulation sorgfältig geprüft werden müssen. Grundsätzlich sollten für eine betriebswirtschaftlich rationale Betrachtung dynamische Investitionsrechnungen unter Berücksichtigung von Kapital-, Verbrauchs- und Betriebskosten über einen festgelegten Nutzungszeitraum durchgeführt werden. Da es sich um sehr langfristige Investitionen handelt, sind statische Verfahren ungeeignet. Als Ergebnis können Kapitalwert oder Wärmegestehungskosten betrachtet werden. Die Kapitalwertmethode wird unter anderem detailliert in der DIN EN 17463 beschrieben. Die Methodik zum Annuitätenverfahren, bei dem der Kapitalwert auf regelmäßig wiederkehrende gleich hohe Zahlungen aufgeteilt wird, erläutert die VDI-Richtlinienreihe 2067 . Die Wärmegestehungskosten können aufgrund der vielen verschiedenen Einflussfaktoren stark schwanken. Daher ist es nicht möglich, „typische“ Wärmegestehungskosten für ein Nahwärmenetz anzugeben. Sie sind aber i.d.R. konkurrenzfähig mit den Vollkosten von dezentralen Lösungen, wie der BDEW-Heizkostenvergleich in den letzten Jahren gezeigt hat. Grundsätzlich gilt dabei, mit steigender Anschlussrate im Netzgebiet sinken die Kosten pro Energieeinheit. Um ein Gefühl für die Kosten Ihres spezifischen Projektes zu bekommen, ist es empfehlenswert, sich die verschiedenen Faktoren bewusst zu machen, die Relevanz für das eigene Projekt zu überprüfen und Beispiele für vergleichbare Projekte aus der Praxis auszuwerten. Eine aktuelle Studie der Prognos AG im Auftrag der Agora Energiewende analysiert die Wirtschaftlichkeit von klimaneutral betriebenen Wärmenetzen und nimmt dabei sowohl Fernwärmeversorger als auch die Endkunden und -kundinnen in den Blick. Folgende Einflussfaktoren sind zu berücksichtigen: Einflussfaktoren in Bezug auf die Anfangsinvestitionen (CAPEX) Vorbereitung und Planung: Bereits vor dem eigentlichen Bau können Kosten anfallen, beispielsweise für Machbarkeitsstudien, Probebohrungen, die eigentliche ausführungsreife Planung durch entsprechende Fachplaner und Genehmigungen. Bedarfsstruktur: Die Gesamtgröße des Versorgungsgebietes sowie die Dichte der anzuschließenden Gebäude (bzw. die Wärmedichte als Wärmebedarf pro Fläche oder Leitungslänge) haben einen großen Einfluss auf die Kosten. Je weiter die einzelnen Gebäude voneinander entfernt sind und je geringer der spezifische Wärmebedarf der einzelnen Gebäude, desto größer wird die erforderliche Trassenlänge pro gelieferter Energieeinheit und entsprechend steigen auch die Kosten. Erschließung der EE-Potenziale: Die Erschließung erneuerbarer Wärmequellen ist je nach lokalen Bedingungen mit Kosten verbunden, die ebenso nach Wärmequelle und Technologie variieren (Sonden, Kollektoren, etc.) Technische Anlagen: Hierunter fallen neben den eigentlichen Wärmeerzeugern wie Wärmepumpen oder solarthermische Anlagen auch die für die Umwälzung des Heizmediums benötigten Pumpen, Rohrleitungen, Verteiler und Sammler, alle Ventile und Armaturen und die Mess- und Regelungstechnik zur Überwachung der Betriebsbedingungen. Die Investitionen für die Rohrleitungen ist bei kalten Nahwärmenetzen üblicherweise geringer, da hier auf die Dämmung der Rohre verzichtet werden kann, dafür ist in jedem Gebäude eine Wärmepumpe erforderlich, wobei bei der Konzeptionierung festzulegen ist, ob sich diese noch im Eigentum des Netzbetreibers befinden oder bereits dem Kunden zuzuordnen sind. Wärmetrassen: Die Kosten für die Tiefbauarbeiten, um die Trassen des Wärmenetzes im Erdreich zu verlegen, sind stark von den Gegebenheiten vor Ort abhängig. An verdichteten urbanen Standorten sind die Verlegekosten tendenziell besonders hoch. In Bestandsquartieren sind die Kosten zudem meist deutlich höher als im Neubau. Technikzentrale: Diese muss entweder in einem eigenen Bauwerk untergebracht werden oder ein vorhandener Aufstellraum ausreichender Größe ist entsprechend zu ertüchtigen. Anschluss an leitungsgebundene Infrastruktur: Werden zur Versorgung einzelner Wärmeerzeuger Anschlüsse an das Strom- und Gasnetz oder ein Anschluss an ein übergeordnetes Fernwärmenetz benötigt, werden hierfür seitens der Infrastrukturbetreiber ebenfalls Kosten aufgerufen, die berücksichtigt werden müssen. Nutzeranschluss: Um die einzelnen Nutzer an das Netz anzuschließen werden neben den Anschlussleitungen auch Hauseinführungen in der Kellerwand oder Bodenplatte und Wärmeübergabestationen benötigt. Fremdkapitalkosten: Da in der Regel Kredite zur Finanzierung aufgenommen werden, haben deren Zinskonditionen einen Einfluss auf die Investitionskosten. Nutzung von Fördermöglichkeiten: Durch Nutzung von Bundes- und Landesfördermitteln können die Investitionskosten reduziert werden. Förder- und Finanzierungsmöglichkeiten Für die Betreiber bestehender oder neu errichteter Nahwärmenetze sind folgende Einflussfaktoren relevant für die laufenden Kosten, die sich prinzipiell aus Verbrauchs- und Betriebskosten zusammensetzen: Brennstoffkosten (inklusive CO 2 -Abgabe): Falls Biomasse oder ein Anteil fossiler Brennstoffe (z.B. Erdgas) zur Wärmeerzeugung genutzt werden, sind die Preise und deren Entwicklung ein wichtiger Faktor für die laufenden bzw. operativen Kosten. Hierbei beeinflusst die CO 2 -Abgabe bzw. ab Ende 2026 der CO 2 -Preis die Kosten für fossile Brennstoffe. Stromkosten: Die Entwicklung der Strompreise hat Einfluss auf die Kosten für den Betrieb von Wärmepumpen. Senken lassen sich diese Kosten, wenn vor Ort Strom aus erneuerbaren Energien (z.B. Photovoltaikanlagen) erzeugt und direkt für den Eigenverbrauch genutzt werden kann. Instandhaltungskosten: Sämtliche technischen Bestandteile des Wärmenetzes, wie die Wärmeerzeugungsanlagen oder Übergabestationen unterliegen Verschleiß, können beschädigt werden (beispielsweise durch Extremwetterereignisse) oder ausfallen. Im Betrieb sollte eine aktive Betriebsführung die Instandhaltung gewährleisten. Daher fallen über die Nutzungsdauer des Netzes auch Instandhaltungskosten an. Personalkosten: Für den laufenden Betrieb fallen auch Personalkosten, die abhängig von der Anzahl und Qualifikation der benötigten Mitarbeitenden in der technischen und kaufmännischen Betriebsführung sind. Weitere Kosten: Darüber hinaus können je nach Situation auch Versicherungskosten, Miete oder Pacht sowie Neben- und Betriebskosten in den Betriebsgebäuden anfallen. Werden die Kosten aus Verbraucherperspektive betrachtet, ist zunächst wichtig, sich die Unterschiede zwischen den Preisen bei der Versorgung über ein Wärmenetz und einer dezentralen Wärmeversorgung bewusst zu machen. Preise für die Versorgung über ein Wärmenetz bilden immer die Vollkosten ab (das heißt Kapital-, Verbrauchs- und Betriebskosten), während bei dezentralen Versorgungslösungen häufig nur die Verbrauchskosten gesehen und beispielsweise Kosten für Wartung und Instandhaltung oder Ersatzbeschaffungen vergessen werden. Für Gebäudeeigentümerinnen und -eigentümer, die den Anschluss an ein Nahwärmenetz für ihre Wärmeversorgung wählen, sind zum einen die gegebenenfalls einmalig anfallenden Anschlusskosten von Bedeutung, zum anderen der Wärmepreis. Der Wärmepreis setzt sich dabei i.d.R. aus einem leistungsabhängigen Grundpreis und einem verbrauchsabhängigen Arbeitspreis zusammen. Bei vielen Contractingmodellen macht der Grundpreis etwa 25% der Gesamtkosten aus, der Arbeitspreis etwa 75%. Anschlusskosten: Für die Kosten des Anschlusses an ein Nahwärmenetz wird vom jeweiligen Betreiber eine einmalige Gebühr erhoben. Der Anschluss kann gegebenenfalls auch gefördert werden. Förder- und Finanzierungsmöglichkeiten Grundpreis: Der jährliche Grundpreis wird vom Betreiber erhoben, um die Betriebs- und Wartungskosten des Netzes zu decken. Arbeitspreis: Der Arbeitspreis basiert auf dem Wärmeverbrauch der Abnehmerinnen und Abnehmer. Die Kosten sind von der Preisentwicklung der verwendeten Energieträger abhängig. Verbraucherseitig können die Wärmekosten durch eine Verringerung des Bedarfs mittels energetischer Gebäudesanierung sowie durch sparsames Nutzerverhalten gesenkt werden. Um ein Angebot zum Anschluss an ein Wärmenetz einordnen zu können, können online verfügbare Informationen zu Wärmenetzen mit ähnlicher Größenordnung und Technologie zum Vergleich herangezogen werden. Die Plattform waermepreise.info der drei Verbände Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. (AGFW), Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW) und Verband kommunaler Unternehmen e. V. (VKU) soll für Transparenz sorgen. Sie bildet bislang aber vor allem große Fernwärmenetze ab. Vergleichswerte für kleine Nahwärmenetze können durch einen Erfahrungsaustausch mit Akteuren, die solche Netze bereits realisiert haben, gefunden werden. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass die Preise auch durch lokale Besonderheiten (z.B. reichlich vorhandene Biomasse vor Ort im ländlichen Raum, kommunale Förderung, etc.) beeinflusst sein können.

CTM-Elbe: Schadstofftransportmodellierung im Elbeästuar

Die Prognose der Schadstoffverdriftung infolge von Baggergutverbringung wird für die Genehmigung zukünftiger Umlagerungsmaßnahmen immer wichtiger, auch unter Berücksichtigung der Umsetzung der WRRL- und MSRL-Ziele. Deswegen muss die BAW die vorhandenen Prognosewerkzeuge (HN-Modellsysteme) für die neuen Anforderungen zukünftiger Begutachtungen erweitern. Aufgabenstellung und Ziel Nach dem erfolgten Ausbau der Fahrrinne der Unter- und Außenelbe (2019- 2022) wird seitens der Revierverantwortlichen (HPA und WSV) die bisherige Umlagerungspraxis im Rahmen des Sedimentmanagements angepasst. In der Tideelbe wird der Großteil des anfallenden Baggerguts aus dem Hamburger Bereich lokal im Westen Hamburgs umgelagert. Dieses Umlagerungskonzept führt zur Kreislaufbaggerei, Trübungserhöhung und zu erhöhten Unterhaltungskosten der Fahrrinne (Weilbeer et al. 2021) und wird seitens der Einvernehmensbehörden und Erlaubnisbeteiligten sowie der Öffentlichkeit zunehmend kritisch hinterfragt. Aufgrund der teilweisen Belastung der fluvialen Feinsedimente mit Schadstoffen stellen alternative Verbringstellen stromab derzeit schwer einschätzbare Auswirkungen auf Flora und Fauna dar (siehe u. a. Heise et al. 2007). Um ökologische Risiken für die angrenzenden Schutzgebiete im Ästuar und im Nationalpark Wattenmeer auszuschließen, wird auch die WSV in zunehmendem Maße gefordert, im Sinne einer Auswirkungsprognose für alternative Verbringstellen stromab Richtung Nordsee den Verbleib der Schadstoffe in einem höheren Detaillierungsgrad nachzuweisen. Zuverlässige Prognosewerkzeuge (u. a. numerische Modelle) sind für das langfristig nachhaltige Management von Ästuaren und Küstengewässern sowie für die Vorhersage der Auswirkungen des Klimawandels, z. B. durch eine mögliche verstärkte Resuspension belasteter Sedimente als Folge der Änderungen der Oberwasserzuflüsse, unerlässlich (Fitzsimons et al. 2011). Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, das Transportverhalten von partikulär gebundenen Schadstoffen durch Modellierungsansätze und Charakterisierung wesentlicher Prozesse zweckmäßig zu reproduzieren. Hinsichtlich der Schwebstoff- und Schadstoffdynamik werden elberelevante Schadstoffe (z. B. PCB, DDx, HCB, Hg, Cd, Cu, Zn) anhand von Messdaten und Laborexperimenten untersucht. Schlüsselprozesse, die die Adsorption und Desorption dieser Schadstoffe an Schwebstoffen im Ästuar steuern, sollen charakterisiert und in ein hydrodynamisches 3D-Modell integriert werden. Mithilfe dieser validierten Modellentwicklungen sollen Konzepte erarbeitet werden, um die Schadstoffproblematik im Sediment zu entschärfen. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Für die Auswirkungsprognose und Genehmigungsplanung zukünftiger Sedimentmanagementmaßnahmen werden Grundlagen hinsichtlich der Schadstoffausbreitung entsprechend dem Stand der Wissenschaft bereitgestellt. Angesichts der WRRL- und MSRL-Ziele (z. B. im Hinblick auf das Verschlechterungsverbot) können hierdurch quantitative Abschätzungen über die Verdriftung und Akkumulation von elberelevanten organischen und anorganischen Schadstoffen ermittelt werden. Auf Grundlage der Modellergebnisse können Konzepte zum Ästuarmanagement entwickelt werden, die die Unterhaltungsstrategien in der Tideelbe optimieren. Die Entwicklungen erfolgen im Austausch mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) und der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW), welche Laborversuche und messungsbasierte Untersuchungen oder Simulationen zu elberelevanten Schadstoffen durchführen.

H2Giga: HTEL-Module - Ready for Gigawatt, Teilvorhaben: Entwicklung der Abscheidung von Kontaminanten aus Feedmedien der Hochtemperatur-Elektrolyse - SilEx

2030 Szenario für Deutschland bei verzögertem Netzausbau

Ecofys hat im Auftrag der Smart Energy for Europe Platform (SEFEP) untersucht, wie sich ein verzögerter Ausbau der Stromübertragungsnetze bei unterschiedlicher geografischer Verteilung Erneuerbarer Energien-Anlagen auswirkt. Wird das Netz nicht optimal ausgebaut, müssen regional mehr Speicher und flexible Kraftwerke eingesetzt, und Erneuerbare Energie Anlagen häufiger abgeregelt werden. Die dadurch verursachten Kosten sinken, wenn die Anlagen zur Nutzung erneuerbaren Energiequellen gleichmäßiger verteilt sind.

Entwicklung und Erprobung von Verhaltensweisen zur Energie- und Betriebskosteneinsparung in Mietgebaeuden

Dynamischer Separator zur Trennung von stroemenden Mehrphasengemischen

Die Separation (Phasentrennung) eines in einer horizontalen Rohrleitung (Pipeline) stroemenden zwei- oder mehrphasigen Gemisches erfolgt abhaengig von den entstehenden Stroemungsformen durch eine geeignete apparative Anordnung, Dimensionierung und Formung von Rohrabzweigungen. Die bisherige Praxis der mechanischen Trennung von Mehrphasengemischen benutzt ueberwiegend schwere voluminoese Behaelter mit umfangreichen Einbauten, die insbesondere bei hohen Druecken sehr kosten- und wartungsintensiv sind. Bei der neuen Entwicklung erfolgt die Phasentrennung waehrend der Foerderung des Gemisches in Rohren. Mehrphasige stroemende Gemische koennen nach der Trennung durch Anhebung des Druckes der separierten Komponenten weiter gefoerdert werden. Der befuerchtete Wasserschlag in einem stroemenden Gas-Fluessigkeitsgemisch kann durch zeitweiligen Entzug der leichteren Phase verhindert werden.

Die gepackte Saeule in der aeroben Abwasserreinigung

Zur Reinigung von Abwaessern mit hohen organischen Schadstoffkonzentrationen werden aerobe Hochlastreaktoren eingesetzt. Dabei wird die Leistungssteigerung mit unterschiedlichen Verfahrens- und Reaktortechniken erzielt. Alle Systeme haben gemeinsam, dass bei intensiver Durchmischung mit hoher Turbulenz durch Scherkraefte grosse Phasengrenzflaechen zwischen Substrat/Sauerstoff und Bakterien/Sauerstoff erzeugt werden. Dies verbessert sowohl den Sauerstofftransport als auch den Stoffuebergang. Nach diesen Prinzipien arbeitet auch der Umlaufreaktor mit gepackter Saeule, die aus speziell geformten Keramikteilen besteht. Modelluntersuchungen mit synthetischem Abwasser zeigen, dass dieser Reaktor die Abbauleistung bekannter Hochlastreaktoren erreicht, aber weniger Energie und keine beweglichen Teile benoetigt.

Wirtschaftliche Auswirkung von Umweltschutzmassnahmen auf Molkereibetriebskosten

a) Kalkulation der Auswirkung von Umweltschutzmassnahmen auf Molkereibetriebskosten. b) Modellkalkulationen zu jeweils bedeutsamen Umweltschutzmassnahmen. c) Die Kalkulation erfolgt fallweise nach Bedarf, z.Z. im Kontakt mit Arbeitsgruppen der Wirtschaft.

Studie ueber den technologischen Stand von Pyrolyse- und Hochtemperaturverbrennungsverfahren in USA, Europa und Japan

Ziel der Arbeit ist es, bestehende Pyrolyseanlagen im Hinblick auf technische Aspekte, Kosten, Wert der Rohstoffrueckgewinnung (monetaer und nicht monetaer) und Umweltbelastung zu untersuchen. Die Anlagen werden auf 100-150 Tagestonnen-Anlagen umgerechnet und danach einer Kosten-Nutzen-Analyse unterzogen. Abhaengig von lokalen Gegebenheiten wird die Gewichtung der Kriterien im Analysemodell vorgenommen. Das Ergebnis ist die Benennung einer oder mehrerer Verfahren, die die gestellten Anforderungen erfuellen. Die ausgewaehlten Verfahren werden dann noch einmal kritisch untersucht, um Auskunft ueber verfahrenstechnische Probleme zu erhalten.

Energietransport durch transparente und nichttransparente Aussenwandkonstruktionen unterschiedlichen Aufbaus

Dieses Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Fa Josef Gartner in 8883 Gundelfingen unter der Projektverantwortlichkeit von Dr Schulz und Dr Wieland durchgefuehrt. Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, den Wissensstand und die Erfahrungen ueber die Gestaltung einer 'energieoptimalen' Fassade zu vervollstaendigen. In diesem Zusammenhang wurde unter Freilandbedingungen die energetische Qualitaet von insgesamt 11 verschiedenen ausgefuehrten Fassaden in Landzeittests untersucht. Waehrend der Versuchszeit wurden in zwei Messzyklen, die sich jeweils ueber ein gesamtes Kalenderjahr (1985 und 1988) erstreckten, je fuenf Fassadentypen mit dem energetischen Verhalten einer sogenannten Standard- oder Referenzfassadenausfuehrung verglichen. Aus den in Versuchen und durch Simulationsrechnungen gewonnenen Erkenntnissen, die als ein Mass fuer die Betriebskosten eines Gebaeudes angesehen werden koennen, laesst sich fuer den jeweils spezifischen Einzelfall eine Beurteilung der Fassade aus energetischer und wirtschaftlicher Sicht durchfuehren.

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