Masterarbeit, 2012
70 Seiten, Note: 1,8
1. Einleitung
2. Problemstellung und Einordnung der Arbeit
3. Untersuchungsthesen
4. Untersuchungsmethode
4.1. Empirische Erhebung
4.2. Kurzverfahren Energieprofil
4.3. Einordnung der Wirtschaftlichkeitsberechnung
4.3.1. Kosten der eingesparten Kilowattstunde Energie
4.3.2. Annuitätenmethode
5. Theoretischer Hintergrund
5.1. Dezentrale Energieversorgung durch BZH
5.2. Energetisches Sanieren
5.3. Rechtliche Rahmenbedingungen
5.4. Fördermittel
5.5. Brennstoffzellen-Heizgeräte (BZH) – Funktion und Kosten
5.6. Bremer Haus als Einsatzobjekt für BZH
5.6.1. Bremer Haus, Typ 1 (BH1)
5.6.2. Bremer Haus, Typ 2 (BH2)
5.6.3. Bremer Haus, Typ 3 (BH3)
5.6.4. Bremer Haus, Typ 4 (BH4)
5.7. Potenziale virtueller Kraftwerke – eine Aussicht
6. Bilanzierung / Wirtschaftlichkeit
6.1. Erklärung der Datenberechnung
6.2. Bedarfskalkulation
6.3. Annuitäten-Methode
6.4. Kosten der eingesparten Kilowattstunde Energie
6.5. Sensitivitätsanalyse
7. Auswertung der Ergebnisse und Handlungsempfehlung
8. Fazit
Ziel der Arbeit ist es, die ökonomische Sinnhaftigkeit von Brennstoffzellen-Heizgeräten (BZH) in verschiedenen Typen des Bremer Hauses unter Berücksichtigung energetischer Sanierungsmaßnahmen zu untersuchen. Basierend auf einer Typisierung und einer dynamischen Wirtschaftlichkeitsanalyse soll eine nachvollziehbare Handlungsempfehlung für Hausbesitzer entwickelt werden, ob eine solche Technologie eine wirtschaftliche Alternative zur konventionellen Versorgung darstellt.
5.1. Dezentrale Energieversorgung durch BZH
Während bei der Energiediskussion oft nur die Stromversorgung im Fokus steht und Themen wie etwa Atomkraft und Braunkohle zur Stromerzeugung öffentlich diskutiert werden, ist der Wärmemarkt als eher untergeordnetes Thema einzuordnen. „Das es in der Wohnung, im Büro oder beim Einkaufen warm ist, ist für die meisten Deutschen eine Selbstverständlichkeit“ (Kristof und Hanke, 2005, S.155). Wird allerdings die Versorgung der Haushalte mit Strom und Wärme durch ein dezentrales System betrachtet, rückt die Wärmeversorgung als gleichwertiges Problemfeld in den Vordergrund. Denn bei der Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie mit Hilfe eines Brennstoffzellen-Heizgerätes wird immer auch Wärme produziert, welche zu großen Teilen genutzt wird. Durch diese Verlustminimierung lassen sich hohe Gesamtwirkungsgrade realisieren (vgl. Droste-Franke et al., 2009, S.43).
Damit ist das BZH im Kontext der Energie- und Wärmeversorgung mit dezentraler Kraft-Wärme-Kopplung als eine der dezentralsten Mikro-Energieerzeugungseinheiten anzusehen. Um einzuordnen wann eine Einheit zentral oder dezentral ist, wird der Dezentralitätsbegriff durch Pehnt et al., 2006 folgendermaßen definiert:
,,[…] This is what we call micro cogeneration which we define as the simultaneous generation of heat, or cooling, energy and power in an individual building, based on small energy conversion units below 15 kWel.” (Pehnt et al., 2006, S.1)
Als Schlussfolgerung muss festgehalten werden, dass Anlagen mit einer Leistung von mehr als 15 kWel als zentral anzusehen sind. Da die Brennstoffzellen-Heizgeräte für Einfamilienhäuser deutlich unter 15 kWel Leistung liegen, sind sie in dieser Arbeit grundsätzlich als dezentral anzusehen (vgl. Stelter, 2008, S.29).
1. Einleitung: Definiert das Ziel der Arbeit, die vier untersuchten Gebäudetypen und die angewandten Analyseschritte inklusive Wirtschaftlichkeits- und Sensitivitätsanalyse.
2. Problemstellung und Einordnung der Arbeit: Erläutert die Relevanz der nachhaltigen Energieversorgung und die spezifischen Herausforderungen bei der Markteinführung von BZH-Technologien.
3. Untersuchungsthesen: Listet die fünf zentralen Thesen auf, die im Verlauf der Arbeit in Bezug auf Wirtschaftlichkeit und Bedarfsdeckung geprüft werden.
4. Untersuchungsmethode: Beschreibt das methodische Vorgehen, von der Literaturrecherche über die empirische Datenerhebung bis hin zur Annuitäten- und Sensitivitätsanalyse.
5. Theoretischer Hintergrund: Bietet den theoretischen Rahmen zu dezentraler Energieversorgung, energetischer Sanierung, rechtlichen Grundlagen, Fördermitteln und der spezifischen Typisierung des Bremer Hauses.
6. Bilanzierung / Wirtschaftlichkeit: Detailliert die Datenberechnung, Bedarfskalkulation und die Anwendung der Annuitätenmethode zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit der BZH-Investitionen.
7. Auswertung der Ergebnisse und Handlungsempfehlung: Überprüft die aufgestellten Untersuchungsthesen anhand der erzielten Berechnungsergebnisse und leitet Konsequenzen ab.
8. Fazit: Fasst die Kernergebnisse zusammen und gibt einen Ausblick auf die Notwendigkeit politischer Anreize und weiterer Forschung zur gemeinsamen Nutzung von BZH.
Brennstoffzellen-Heizgeräte, Kraft-Wärme-Kopplung, Bremer Haus, Wirtschaftlichkeitsanalyse, Annuitätenmethode, dezentrale Energieversorgung, energetische Sanierung, Energiekosten, Stromerzeugung, Wärmebedarf, Sensitivitätsanalyse, Bestandsgebäude, Klimaschutz, KWK-Gesetz, Investitionskosten.
Die Arbeit untersucht die ökonomische Wirtschaftlichkeit von Brennstoffzellen-Heizgeräten (BZH) in verschiedenen Typen des historischen „Bremer Hauses“ unter der Voraussetzung energetischer Sanierungsmaßnahmen.
Die Arbeit verknüpft technische Aspekte der Kraft-Wärme-Kopplung mit ökonomischen Bewertungsmethoden sowie energetischen Anforderungen an Bestandsgebäude.
Es soll geklärt werden, für welche Typen des Bremer Hauses der Einsatz von BZH wirtschaftlich sinnvoll ist und ob diese Technologie eine adäquate Alternative zur konventionellen Wärme- und Stromversorgung darstellt.
Die Autorin verwendet eine Kombination aus Literaturrecherche, empirischer Datenerhebung mittels Kurzverfahren Energieprofil sowie eine dynamische Wirtschaftlichkeitsanalyse auf Basis der Annuitätenmethode.
Der Hauptteil umfasst die theoretischen Grundlagen der dezentralen Energieversorgung, die detaillierte Typisierung der Bremer Häuser, die energetische Bedarfskalkulation sowie die Durchführung und Auswertung von Wirtschaftlichkeitsberechnungen und Sensitivitätsanalysen.
Zu den wichtigsten Begriffen gehören Brennstoffzellen-Heizgeräte, Kraft-Wärme-Kopplung, Wirtschaftlichkeitsanalyse, Annuitätenmethode und Bremer Haus.
Nach den Berechnungen ist der Einsatz bei den aktuellen Gerätepreisen meist nicht wirtschaftlich. Erst bei einer Senkung der Kosten pro kW auf 2000 € oder durch erhöhte staatliche Vergütungen wird eine wirtschaftliche Investition möglich.
Das Bremer Haus 3 zeigt in der Berechnung den relativ gesehen größten Vorteil bei einer Investition in ein Brennstoffzellen-Heizgerät.
Da die Anlagen auf eine wärmegeführte Betriebsweise ausgelegt sind, um den Heizwärmebedarf optimal zu decken, können sie kurzfristige Lastspitzen im Stromverbrauch nicht vollständig abdecken, weshalb hier ein Netzbezug erforderlich bleibt.
Der GRIN Verlag hat sich seit 1998 auf die Veröffentlichung akademischer eBooks und Bücher spezialisiert. Der GRIN Verlag steht damit als erstes Unternehmen für User Generated Quality Content. Die Verlagsseiten GRIN.com, Hausarbeiten.de und Diplomarbeiten24 bieten für Hochschullehrer, Absolventen und Studenten die ideale Plattform, wissenschaftliche Texte wie Hausarbeiten, Referate, Bachelorarbeiten, Masterarbeiten, Diplomarbeiten, Dissertationen und wissenschaftliche Aufsätze einem breiten Publikum zu präsentieren.
Kostenfreie Veröffentlichung: Hausarbeit, Bachelorarbeit, Diplomarbeit, Dissertation, Masterarbeit, Interpretation oder Referat jetzt veröffentlichen!

