Überarbeitung der VDI-Richtlinie 2077 Blatt 3.1 VDI Verein

BHKW-Forum e.V., Kirchdorf 80, 25335 Neuendorf
VDI Verein Deutscher Ingenieure e.V.
Fachbereich Facility Management
VDI-Platz 1
40468 Düsseldorf
5. Februar 2016
Überarbeitung der VDI-Richtlinie 2077 Blatt 3.1
Sehr geehrte Damen und Herren,
im Bereich der Nebenkostenabrechnungsprüfung sind den unterzeichnenden Verbänden Fälle
zugetragen worden, in denen nach dem Einbau einer stromerzeugenden Heizung (BHKW) die
Heizkosten für Mieter nicht wie zu erwarten gesenkt werden konnten, sondern erheblich
angestiegen sind.
Nach genauer Analyse konnte für diesen Umstand die in der VDI 2077 Blatt 3.1 festgelegte
Brennstoff- und Kostenaufteilung als ursächlich ausgemacht werden. Da die mit einem BHKW
erzielten Einsparungseffekte entsprechend dieser Norm nicht an die Wärmenutzer
weitergegeben werden, sondern diese sogar die Stromerzeugung quersubventionieren,
ersuchen die „Arbeitsgemeinschaft für umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.“ (ASUE), ein
Interessenverband zur Verbreitung und Weiterentwicklung umweltschonender ErdgasAnwendungen, die Verbraucherschutzvereinigung „Bund der Energieverbraucher e.V.“ und der
„BHKW-Forum e.V.“, als Interessenvertretung der Betreiber von Nano- und Mikro-BHKW, den
VDI die VDI-Richtlinie 2077 Blatt 3.1 zu berichtigen.
Zum Hintergrund: Üblich ist bei großen KWK-Anlagen die Bewertung von Strom und Wärme
über die sogenannte Stromverlustkennziffer, einer exergetischen Kenngröße. Dieser Kennwert
liegt in der Größenordnung von einem Sechstel und kann auch bei kleinen KWK-Anlagen mit
dem Gedankenexperiment einer Nachverstromung ermittelt werden. In der VDI 2077 Blatt 3.1
wird hingegen die kalorische Methode angewendet, die Strom und Wärme gleich behandelt.
Dies ist nicht nur entsprechend dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik sachlich falsch,
sondern für die Wärmenutzer auch ungerecht.
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Die Wärme wird genauso behandelt, als käme sie aus einem Kessel und die Vorteile des KWKProzesses werden ausschließlich der elektrischen Energie zugerechnet. Aufgrund der,
verglichen mit einem Kessel, erheblich höheren zusätzlichen variablen Kosten (z.B. Wartung)
wird die Wärme sogar noch teurer als bei der Erzeugung mit einem einfachen Kessel. Somit
erfolgt eine Subventionierung der Stromerzeugungskosten durch die Heizkostenabrechnung der
Wärmeabnehmer, was nicht zuletzt auch mietrechtlich unzulässig ist.
Dem kann jedoch einfach abgeholfen werden, wenn die exergiebasierte Brennstoffallokation –
auch Carnot-Methode genannt – verwendet würde, wie sie auch schon in der VDE-Richtlinie
4608 Blatt 2 beschrieben wird. Hierbei wird die Wärme mit dem Carnot-Faktor bewertet, um
ihren Arbeitswert zu ermitteln. Gemäß dem Arbeitswert von Strom und Wärme erfolgt die
Brennstoffzuordnung in einem Äquivalenzzifferverfahren (siehe Anlage).
Daher beantragen wir, die VDI 2077 Blatt 3.1 mit der Maßgabe zu überarbeiten, den Teil der
Brennstoffallokation an die exergiebasierte Äquivalenzziffermethode anzupassen, wie sie
bereits seit 2008 in der VDI 4608-2 beschrieben wird. Gleichermaßen wollen wir anregen,
hierzu einen gemeinschaftlichen Arbeitskreis zu gründen, um Experten aus dem Umfeld der
2077 und der 4608 zusammenzuführen. Die Inkonsistenz unterschiedlicher Allokationsmethoden innerhalb des Richtlinienwerks des VDI sollte auf diese Weise aufgelöst werden.
Gerne stehen wir für Rückfragen zur Verfügung und bieten auch eine Mitarbeit bei einer
Novellierung der VDI 2077-3.1 an. Wir hoffen, dass durch eine gerechte und
verursachungsgemäße Aufteilung der Kosten die Attraktivität von BHKW-Lösungen stärker
wahrgenommen wird und breitere Marktdurchdringung findet. Bitte informieren Sie uns über den
Fortgang Ihres Prüfungsverfahrens.
Mit hocheffizienten Grüßen
Jürgen Stefan Kukuk
Louis-F. Stahl
Dr. Aribert Peters
Geschäftsführer, ASUE
Vorsitzender, BHKW-Forum
Vorsitzender, Bund der Energieverbraucher
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Anlage: Die Allokation mittels Carnot-Methode
ael = (1 x ηel) / (ηel + ηc × ηth)
ath = (ηc x ηth) / (ηel + ηc × ηth)
mit
ael, ath
Brennstoffanteil, der der elektrischen und thermischen Energie zugewiesen wird, es gilt
ael + ath = 1
ηel, ηth: Elektrischer und thermischer Wirkungsgrad der KWK-Anlage
ηc:
Carnot-Faktor
Am Beispiel eines BHKW mit 30 Prozent elektrischem und 60 Prozent thermischen
Wirkungsgrad soll der Effekt der verbesserten Brennstoffallokation gezeigt werden. Der CarnotFaktor wird auf 0,2 gesetzt, was einer Außentemperatur von 0 °C und einer durchschnittlichen
Nutzwärmetemperatur von 70 °C entspricht. Als Referenzsystem wird ein Kessel mit ebenfalls
90 Prozent Gesamtwirkungsgrad gewählt.
Kessel
Nutzwärme pro WE in kWh
Brennstoff in kWh
- davon Anteil für Wärme in kWh
- davon Anteil für Strom in kWh
Gaspreis in ct/kWh
Heizkosten in €
variable Kosten der Stromerzeugung in €
spez. Kosten Wärme in ct/kWh
spez. Kosten Strom in ct/kWh
20.000
22.222
22.222
5
1.111
0
5,55
0
BHKW
kalorisch
20.000
33.333
22.222
11.111
5
1.111
555
5,55
5,55
BHKW
exergetisch
20.000
33.333
9.524
23.810
5
476
1190
2,38
11,90
Es zeigt sich, dass bei der kalorischen Methode Wärme und Strom mit den gleichen
Brennstoffkosten bewertet werden. Die KWK-Wärme hat weder einen Vorteil gegenüber der
Kesselwärme noch gegenüber dem KWK-Strom, der im Prinzip über einen
Wärmepumpenprozess in ein Vielfaches von thermischer Energie gewandelt werden kann. Bei
der Carnot-Methode wird die Wärme nur mit ihrer Arbeitsfähigkeit bewertet, die bekanntlich
geringer ist als die des Stromes. Nach wie vor liegen die kalkulatorischen Kosten für den Strom
unterhalb der Strombezugskosten von einem Energieversorger.
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