Nachhaltigkeit: Erneuerbare Energie und Energieoptimierung - Oktober 2021 - Le Châble
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Nachhaltigkeit: Erneuerbare Energie und Energieoptimierung 20. Oktober 2021 – Le Châble
© Béatrice Devènes
AUF DEM WEG ZU NETTO NULL 2050
MIT DER ENERGIESTRATEGIE 2050
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021
INHALT
1. Energiestrategie 2050 und
Energieperspektiven 2050+
2. Mantelerlass: Revision des Energie-
und Stromversorgungsgesetzes
3. Erneuerbare Stromproduktion
4. EnergieSchweiz: Angebote und
Förderprogramme
©Shutterstock
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 3
ENERGIESTRATEGIE 2050
UMSETZUNG
Grundlagen - Bundesgesetz über eine sichere
Energiepolitik Stromversorgung mit erneuerbaren
Regulatorische Energien (Revision StromVG/EnG)
- Energieperspektiven Massnahmen - Strategie Stromnetze
- Monitoring - GasVG
- System Adequacy - Wasserzins
Energiestrategie 2050
Klimapolitik (Netto Null)
- EnergieSchweiz
Freiwillige
- Forschungsprogramme
Massnahmen
- P+D+L-Projekte
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 4
GRUNDSATZFRAGEN ▪ Versorgungssicherheit (im Winter)? ▪ Haben wir genug grünen Strom? ▪ Konkurrenzfähiger Strompreis? ▪ Fördergelder/Subventionen: zu viel? zu wenig? ▪ (Wasserkraft wie weiter?) FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 5
THEMA VERSORGUNGSSICHERHEIT
17.02.21
15.01.21
08.01.21
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 6
MANTELERLASS
WIRKUNGSBEREICHE DER MASSNAHMEN
Mantelerlass Der Bundesrat hat am 18.6.2021
die Botschaft zum Bundesgesetz
über eine sichere
Stromversorgung verabschiedet.
Förderung EE bis 2035 Versorgungssicherheit
Mantelerlass umfasst die
Innovation Revision des Energie- und des
Integration Stromversorgungsgesetzes.
EE Ziele der Revision sind:
- Stärkung der Strom-
Ziele 2035 / 2050 Sichere & effiziente
versorgungssicherheit
& Energieeffizienz Netze
- Netto-Null Klimaziel 2050
- Innovation und Effizienz
- Kundenzentrierung
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 7
REVISION ENERGIEGESETZ
AUSBAUZIELE / FÖRDERUNG BIS 2035
▪ Verbindliche Zielwerte 2035 / 2050 für den Ausbau der Wasserkraft und anderer
erneuerbaren Energien.
▪ Technologien, die ab 2023 nicht mehr durch die
Einspeisevergütung gefördert werden, erhalten neu
(im Sinne der Kontinuität) Investitionsbeiträge:
− Windenergieanlagen
− Neue Kleinwasserkraftwerke (1 bis 10 MW)
− Biogasanlagen
©Shutterstock
− Geothermie-Kraftwerke
▪ Verschiebung des Förderendes von 2030 auf 2035 (langfristige Planungssicherheit)
▪ Förderung von grossen Photovoltaikanlagen mit Auktionen (Höhe der Einmalvergütung
wird durch Auktion bestimmt; insb. bei Anlagen ohne Eigenverbrauch)
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REVISION ENERGIEGESETZ
VERBRAUCHSZIELE UND ENERGIEEFFIZIENZ
▪ Projektierungsbeiträge für Wasserkraft-, Windenergie- und
Geothermieanlagen.
▪ Verbindlicher Zielwert 2035 und 2050 für Energie- und
Elektrizitätsverbrauch.
▪ Energieeffizienz: schweizweite Programme zur Förderung von
Standard-Stromeffizienzmassnahmen.
▪ Fördermittel: Die Mittel für die Grosswasserkraft werden
verdoppelt (von 0,1 auf 0,2 Rp./kWh). Die Finanzierung ist
durch den bestehenden Netzzuschlag von 2,3 Rp./kWh
gesichert.
©Shutterstock
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 9
VERSORGUNGSSICHERHEIT IM WINTER
STÄRKUNG DURCH DREI SÄULEN
Zubau erneuerbare Zubau Speicher- Energiereserve
Energien wasserkraft
Jahresproduktion erhöhen, Sicher abrufbare Energie Notvorrat für unvor-
Zweck inkl. Winter (Quantität) im Winter (Qualität), hersehbare Situation
Stärkung/Erhalt Selbst- (Versicherung)
versorgungsfähigkeit
Investitionsbeiträge / Abgeltung für
Anreiz Auktionen Investitionsbeiträge vorgehaltene Energie
Zuschlag Versorgungs- Netznutzungsentgelt
Finanzierung Bestehender (Gebühr zur Abgeltung
sicherheit im StromVG
Netzzuschlag im EnG der Netzkosten)
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 10REVISION STROMVG
INNOVATION UND INTEGRATION EE
• Vollständige Strommarktöffnung mit regulierter Grundversorgung.
Vollständige • GV: Standardprodukt mit 100% inländischer, erneuerbarer Energie.
Strommarktöffnung • Dezentrale erneuerbare Energien können direkt vermarktet werden
«Quartierstrom» / Plattformen.
• Anpassung bei Abnahme- und Vergütungspflicht
• Endverbraucher, Speicherbetreiber und Erzeuger sind Inhaber ihrer
Flexibilität. Nutzung durch Dritte via Vertrag.
Flexibilität • VNB können in ihrem Netzgebiet Flexibilität gegen Vergütung
netzdienlich nutzen. Sie beziehen Flexibilität in Netzplanung ein.
• Peak-shaving: BR regelt Umfang der garantierten Zugriffsrechte der VNB.
• Gewährleistung effizienter und sicherer Datenprozesse im Strommarkt
und digitaler Datenzugang für berechtigte Dritte.
Datahub • Subsidiärer Charakter zunächst erhalten. Der Bundesrat kann den
Betrieb und Unterhalt jedoch an eine unabhängige Stelle übertragen.
• Neutrale Ausgestaltung der Governance und klare Aufgabendefinition
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 11REVISION STROMVG
SICHERE UND EFFIZIENTE NETZE
Schnittstelle • Regelung der Pflichten zur Unterstützung der Netzbetreiber bei
Übertragungs- und Massnahmen zur Vermeidung oder Beseitigung einer Gefährdung des
Verteilnetz / sicheren Betriebs des Übertragungsnetzes.
• Betrifft Vorbereitung von Massnahmen (Verträge), Durchführung
Kaskade (Befolgungspflichten) und Abgrenzung von Kostenfolgen / Haftung.
• Dynamischere Netztarife möglich (effektive Kostenstrukturen)
Netztarifierung • Verbot von (negativer) Diskriminierung der Eigenverbraucher / ZEVs.
• Anpassung Kostenwälzung an System mit mehr dezentraler Erzeugung.
Kostenwälzung
• Speicher: Klarstellung, dass nur Pumpspeicher von Entgelten befreit sind.
• Verbesserung der Transparenz: Einführung einer Sunshine-Regulierung
Sunshine • ElCom wird Vergleiche der VNB durchführen und veröffentlichen
Regulierung • Indikatoren: Kosten und Tarife, Qualität der Versorgung und
Dienstleistungen, sowie ein Indikator für intelligente Netze.
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 12MANTELERLASS
INNOVATION UND INTEGRATION EE
• Wahlrecht für grosse Endverbraucher, alle Erzeuger und Speicher-
betreiber, Eigenverbraucher und Endverbrauchergruppen, die im
Messwesen Zusammenhang mit verbrauchsseitiger Flexibilität oder
Energiesparmassnahmen Zugriff auf ihre Messdienstleistungen benötigen.
• Für Kunden ohne Wahlrecht: regulierte Messtarife (Überprüfung: ElCom).
• Schaffung der Möglichkeit, temporär von den Regeln des StromVG abzu-
weichen, um Innovationen in Pilotprojekten und Praxistests zu erproben.
Regulatorische
• Die zeitlich, sachlich und örtlich beschränkte Anwendbarkeit einer
Sandbox Sandbox wird jeweils in einer separaten Verordnung geregelt.
• Neue Möglichkeit: Zusammenschlüsse zum Eigenverbrauch (ZEV) können
Zusammenschlüsse neu einen virtuellen Messpunkt als Schnittstelle zum Netz haben.
zum Eigenverbrauch • Bundesrat kann die Benutzung von Anschlussleitungen für den
ZEV Eigenverbrauch zulassen.
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 13GEWÄHRLEISTUNG DER KURZFRISTIGEN
VERSORGUNGSSICHERHEIT
▪ Nach Beendigung der Verhandlungen für ein
Rahmenabkommen mit der EU ist ein Stromabkommen bis
auf weiteres nicht mehr absehbar.
▪ Auftrag des Bundesrates an das UVEK mit der ElCom unter
Einbezug Swissgrid: Analyse von kurz- bis mittelfristigen
Auswirkungen auf die Netzsicherheit und die
Versorgungssicherheit.
▪ UVEK und ElCom prüfen bereits allfällige zusätzliche
Massnahmen zur Sicherstellung der kurzfristigen
Versorgungssicherheit. UVEK erstattet dem Bundesrat
gegen Ende Jahr darüber Bericht.
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 14THEMA: GENUG GRÜNER STROM? FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 15
THEMA: GENUG GRÜNER STROM? FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 16
THEMA KONKURRENZFÄHIGER STROMPREIS
Strompreise Swissix
160
140
120
100
CHF/MWh
80
60
40
20
0
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Base Preis Peak Preis
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 17FÖRDERGELDER: ZU VIEL? ZU WENIG? FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 18
ÜBERSICHT
PA. IV. GIROD VS. MANTELERLASS DES BR
Mantelerlass
Förderung EE bis 2035
Pa. Iv. Girod Investitionsbeiträge
Marktprämie WK, Art. 6/5 bis Auktionen PV
Bestandswasserkraft
Versorgungssicherheit
Projektierungsbeiträge
Innovation
Integration
EE
Ziele 2035 / 2050 Sichere & effiziente
& Energieeffizienz Netze
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 19ENERGIESCHWEIZ: ANGEBOTE (1)
PEIK
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 20ENERGIESCHWEIZ: ANGEBOTE (2) ProAnalysys: Feinanalysen für Produktionsanlagen (energieschweiz.ch) FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 21
ENERGIESCHWEIZ: ANGEBOTE (3) Eigenverbrauch: Solarstrom direkt und ohne Umweg nutzen (energieschweiz.ch) FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 22
WOLLEN SIE IHREN STROMVERBRAUCH REDUZIEREN
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INVESTITIONSKOSTEN
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 23PROKILOWATT: PROJEKTE ✓ Alte Anlagen erneuern und in hocheffiziente Technologien investieren Kälte – Lüftung – Pumpen – Motoren – Beleuchtung – usw. Beispiel: Ersatz Ward-Leonard Antrieb - Davos Klosters zum Gotschnagrat Massnahme neuer IE3-Asynchronmotor 780kW mit FU Kosten ca. 800’000 CHF Beitrag 60’000 CHF ProKilowatt Einsparung Strom 30% FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 24
PROGRAMME FÜR TRANSPORTUNTERNEHMEN
I. ÖVE - Das Stromeffizienzprogramm für den Schweizer öV
▪ www.ezs.ch/oeve
▪ Energieeffizienz-Massnahmen an Rollmaterial und Infrastruktur
u.a. bedarfsabhängige Lüftung, Schlummerbetrieb, LED, Steuerung
von Weichenheizungen
II. Bergbahnen 2.0 - Das Stromeffizienzprogramm für Bergbahnen
▪ www.grischconsulta.ch/energiemanagement/prokilowatt/
▪ Energieeffizienz-Massnahmen
u.a. vorzeitiger Ersatz von Antriebsmotoren, Einführung
bedarfsabhängiger Betrieb, Steuerung von Schachtheizungen
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 25© shutterstock 173989291
DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!
FRAGEN?
FORUM SEILBAHNEN ▪ DANIEL BÜCHEL ▪ VIZEDIREKTOR BUNDESAMT FÜR ENERGIE ▪ 20.10.2021 26Bergbahnen unter Strom – Rückblick und Ausblick Forum Seilbahnen Schweiz 19. – 20. Okt. 2021 25.10.2021 27
Inhalt
I. Rückblick
1. Pioniere der (Elektro-)Mobilität
2. Massnahmen im ProKilowatt-Programm - Best Practice-Beispiele
3. Zehn Jahre ProKilowatt für Bergbahnen
II. Ausblick
1. Die Herausforderung
2. (eine) Stossrichtung für einen nachhaltigen Bergbahn-Betrieb
25.10.2021 281. Pioniere der Elektromobilität
1908 - Wasserkraft
Erster patentierter Schlepplift in Schollach im Schwarzwald
25.10.2021 291. Pioniere der Elektromobilität
1910 - Elektroantrieb
Erster elektrischer Skilift an der internationale Wintersportausstellung 1910 in Triberg
25.10.2021 302. Massnahmen im ProKilowatt-Programm –
Beispielprojekte
25.10.2021 313. Massnahmen im ProKilowatt-Programm
3’000 kWh / Jahr
25.10.2021 323. Massnahmen im ProKilowatt-Programm
➲ Ersatz von Motoren bei Umlaufbahnen
Beispiel 2-SBF Krümmenschwil-Rietbach
▪ Antriebsleistung: 215 kW
▪ Energieverbrauch pro Jahr: 44’800 kWh
▪ Effizienzsteigerung pro Jahr: 15%
▪ Einsparung während 25 Jahren: 126’000 kWh
▪ Investitionskosten (CHF): ca. 150’000.- CHF
▪ Förderbeitrag der Anlage (CHF): ca. 4’500.- CHF
▪ Förderanteil in % an Investition: 3.7 %
▪ >> ca. 3.5 Rp pro eingesparte kWh
25.10.2021 333. Massnahmen im ProKilowatt-Programm
➲ Vorzeitiger Ersatz Schneeerzeugern
▪ Effizienzsteigerung pro Jahr: 30 – 70 %
▪ Förderbeitrag / Schneeerzeuger 200 – 800 CHF
▪ Förderanteil in % an Investition: 7 – 14%
Bächler Top Track AG Technoalpin DemacLenko
NESSy V3ee EOS 4
25.10.2021 343. Massnahmen im ProKilowatt-Programm
Lanzen
25.10.2021 353. Massnahmen im ProKilowatt-Programm Propeller 25.10.2021 36
3. Massnahmen im ProKilowatt-Programm
➲ Regelung und Steuerung von Schachtheizungen
(neu im 2. Programm)
▪ Effizienzsteigerung pro Jahr: bis 90%
▪ Förderbeitrag / Heizung: 125 – 175 CHF
▪ Förderanteil in % an Investition: 12 – 20%
25.10.2021 373. Zehn Jahre ProKilowatt für Bergbahnen 25.10.2021 38
3. Zehn Jahre ProKilowatt für Bergbahnen
183 GWh Strom
pro Jahr (2008)
Handbuch Energiemanagement Bergbahnen 2008/09, SBS/grischconsulta 2010
25.10.2021 393. Zehn Jahre ProKilowatt für Bergbahnen
1. Programm
ProKilowatt für Bergbahnen
2. Programm
Vorzeitiger Ersatz Antriebsmotoren
ProKilowatt für
Bergbahnen
Vorzeitiger Ersatz Schneeerzeuger
Vorzeitiger Ersatz Antriebsmotoren
Einführung bedarfsabhängiger Betrieb
Vorzeitiger Ersatz Schneeerzeuger
Schulungen Sensibilisierung Energiemanagement
Einführung bedarfsabhängiger Betrieb
Regelung & Steuerung Schachtheizungen
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 …
25.10.2021 403. Zehn Jahre ProKilowatt für Bergbahnen
– realisierte Einsparungen
1. Programm 2. Programm
Total ganze Wirkungsdauer; 25.5 GWh
Zwischenstand September 2021: 13.7 GWh
2.9 GWh pro Jahr
Total (Ziel): 28.7 GWh
0.4 GWh
2% 5.3 GWh ;
21% 4.7 GWh ; 16%
POTENZIAL
11.7 GWh 3.6 GWh ; 13%
; 46%
7.9 GWh ;
31% 15.0 GWh ; 52%
0.9 GWh ; 3%
4.4 GWh ; 16%
25.10.2021 413. Zehn Jahre ProKilowatt für Bergbahnen
– Gesuche und realisierte Einsparungen je Region
1. Programm
Total realisiert: 25.5 GWh
2.1 GWh
6 BB
0.6 GWh
7 BB
6.9 GWh 13.5 GWh
14 BB 15 BB
2.2 GWh
7 BB
25.10.2021 423. Zehn Jahre ProKilowatt für Bergbahnen
– Gesuche und realisierte Einsparungen je Region
2. Programm
Zwischenstand realisiert:
13.7 GWh
1.1 GWh
1.1 GWh 6 BB
5 BB
1.2 GWh 1.2 GWh 6.9 GWh
2 BB 7 BB 17 BB
0.3 GWh
1 BB
1.9 GWh
8 BB
25.10.2021 43II. Ausblick 25.10.2021 44
1. Die Herausforderung 25.10.2021 45
1. Die Herausforderung ➲ Die Pioniere der Elektro-Mobilität sind gefordert !! z.B. Schladming; Talstation Hauser Kaibling 25.10.2021 46
1. Die Herausforderung
4.5 %
1.3 %
2025
25.10.2021 471. Die Herausforderung
➲ z.B. Schladming; Talstation Hauser Kaibling
▪ heute
− 2‘200 Parkplätze
davon heute 4 Ladestationen
▪ Prognose 2025
− benötigte Anzahl Ladepunkte
mind. 50-100 Ladestationen (720 MWh)
▪ Valet-Parking, Slot-Reservation
− Umparken am Mittag
25.10.2021 481. Die Herausforderung
Prinoth, LEITWOLF h2MOTION
25.10.2021 492. (Eine) Stossrichtung für einen nachhaltigen
Bergbahn-Betrieb
25.10.2021 502. (eine) Stossrichtung
Annelen Kahl et al. PNAS 2019;116:4:1162-1167 Annelen Kahl et al. PNAS 2019;116:4:1162-1167
25.10.2021 512. (eine) Stossrichtung 25.10.2021 52
2. (eine) Stossrichtung
➲ PV-Anlagen auf bestehenden Flächen installieren
Kronberg (Appenzell),
Solarfaltdach 4’000 m2 über einem Parkplatz mit 150 PP ca. 400 MWh
Quelle: Kronberg.ch, 2020
25.10.2021 532. (eine) Stossrichtung 1.) Kreativ werden 2.) finanzielle Anreize für Innovationen bei den erneuerbaren Energien schaffen Quelle: https://www.designboom.com/, 2021 25.10.2021 54
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit. 25.10.2021 55
Kontakt
Edgar Grämiger
grischconsulta Beratungen AG
Untere Industrie 11A
CH - 7304 Maienfeld
Telefon +41 (0)81 354 98 00
www.grischconsulta.ch
25.10.2021 56Forum Seilbahnen Schweiz
19. – 20. Okt. 2021 Le Châble, Verbier
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 64Erneuerbare Energie und Energieoptimierung
Praxisbeispiel Standseilbahn Biel - Magglingen
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 65Es war einmal ………
Standseilbahn Biel - Magglingen
Erbaut 1887
Antrieb Wasserballast
Bremszahnstange System Riggenbach
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 66Es ist ……
Standseilbahn Biel - Magglingen
Eine hochmoderne Seilbahn
Integriert in den öffentlichen Nahverkehr
Elektrisch angetrieben
Gespeist vom öffentlichen Stromnetz und einer
lokalen PV-Anlage auf dem Stationsdach
Ausgerüstet mit einem elektrischen
Energiespeichersystem
Energiefluss kontrolliert durch ein in die
Seilbahnsteuerung integriertes
Energiemanagementsystem
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 67Inhalt
Von der Idee bis zur Realisierung
Die Kosten und der Nutzen
Die Erkenntnisse und die daraus entstandene
weitere Entwicklung
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 68Idee
Optimierung des Energie- und Leistungsbedarfs einer Seilbahn mit Pendelbetrieb
mithilfe von einem elektrischen Energiespeichersystem
Energiespeichersystem als Energiequelle für die Räumung der Seilbahn bei Ausfall
der Hauptenergieversorgung
Die Idee entstand in der Hochschule Luzern Technik & Architektur beim Senior
wissenschaftlichen Mitarbeiter Olivier Duvanel
Präsentation der Idee bei der Frey AG Stans im Jahr 2015
Die gleiche Idee entstand bei den Verkehrsbetrieben Biel im Jahr 2017
Aus der Idee entstand das Projekt Realisierung eines Energiespeichersystems bei
der Standseilbahn Biel – Magglingen
Auch andere Akteure in der Seilbahnbranche hatten teilweise ähnliche Ideen /
realisierten ähnliche Projekte – Unterschiede: Integration, Funktionsumfang
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 69Prinzip
In die Seilbahn integrierter Energiespeicher
− Speicher ist Bestandteil der Seilbahntechnik Stromnetz Hauptantrieb
Seilbahn antreiben
− Reduktion Leistungsbedarf ab dem Stromnetz
Seilbahn abbremsen
− Zwischenspeichern der Bremsenergie
Seilbahn Stillstand
− Zwischenspeichern der PV-Energie
Ausfall Hauptenergieversorgung PV-Anlage Notantrieb
− Räumung der Seilbahn ab Energiespeicher
Integriertes Energiemanagementsystem
− Kontrolliert den Energiefluss
Speichersystem
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 70Projekt
Fallstudie erstellt von der Hochschule Luzern Technik und Architektur im Sommer 2017
− Resultat: Technisch und finanziell ist ein Energiespeichersystem in Kombination mit einer PV-Anlage sinnvoll
Anmeldung des Projekts beim Programm ESöV 2050 (BAV) im Frühling 2018
− Programm Energiestrategie im öffentlichen Verkehr 2050, fördert Forschungs- und Innovationsprojekte
− Antrag genehmigt durch BAV im Herbst 2018 → Projekt P-126
Technische Ausarbeitung und Realisierung Herbst 2018 bis Sommer 2019
− Hochschule Luzern: Erarbeiten von wissenschaftlichen Grundlagen, Entwicklung Energiemanagementsystem
− Frey AG Stans: Projektleitung und Integration des Speichersystems in die elektrotechnischen Einrichtungen der Seilbahn
− ABB: Lieferant Energiespeichersystem und Antriebstechnik
− Garaventa: Verantwortlicher Seilbahnhersteller für die Totalsanierung der Standseilbahn Biel - Magglingen
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 71Kosten
Entwicklungskosten 200 kCHF
− Erarbeiten der wissenschaftlichen Grundlagen
− Entwicklung Energiespeichersystem
− Entwicklung Energiemanagementsystem
− Unterstützung BAV (ESöV 2050) 80 kCHF
→ 40 % der Entwicklungskosten
Realisierungskosten 280 kCHF
− Speichersystem
− Photovoltaikanlage
− Energiemanagementsystem
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 72Nutzen
Bremsenergie lokal wiederverwenden
− Rekuperationsgrad liegt bei rund 30 % (Standseilbahn!)
− Ohne Speichersystem: → nur 20 % (Hilfsbetriebe)
− Dank Speichersystems: → ca. 80 % (Hilfsbetrieb und Antrieb)
Energie von der eigenen PV-Anlage (42 kWp) lokal verwenden
− Ohne Speichersystem: → nur 25 % (Hilfsbetriebe und Antrieb)
− Dank Speichersystems: → ca. 80 % (Hilfsbetriebe und Antrieb)
Reduzierung des Energiebezugs sowie der Stromkosten
− Jahresertrag liegt bei ca. 12 kCHF pro Jahr → ca. 1/3 der Stromkosten
Entfall Dieselgenerator Notantrieb
− Anschaffung, Integration, Lüftung, Raumbedarf
− Reduktion Investitionskosten von ca. 80 - 150 kCHF
− Reduktion Wartungskosten
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 73Gewonnene Erkenntnisse Projektumsetzung
Bei Projektbeginn das Potential für eine Optimierung des Leistungs- und Energiebedarfs prüfen
− Ausbau Stromnetz verhindern
− Stromnetz weniger leistungsfähig erstellen
− PV-Anlage in die Gebäudehülle / Gebäudesubstanz integrieren
− Energiespeicher, PV-Anlage, Räumungskonzept beim Plangenehmigungsverfahren berücksichtigen
Es gibt zusätzliche Schnittstellen
− Energieversorgungsunternehmen (Ausbau Stromnetz, Belastung Stromnetz, Spannungshaltung)
− Gebäudeplanung (Platzbedarf, Raumtemperatur, Brandschutz, Abwärme)
− Lieferant PV-Anlage (Elektrisch, Gebäudestatik)
Optimale Auslegung von einem Energiespeichersystem bei einer konkreten Seilbahn
− Komplex, viele Einflussfaktoren
− Klären der Ausgangslage für die Auslegung (Betriebsszenario, Mechanische Daten Seilbahn, PV-Anlage, Optimierungsziel)
Projekt benötigt mehr Vorlaufzeit als ein «normaler» Steuerungsumbau bei einer Seilbahn
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 74ESFOR Energy Storage System For Ropeways
Produkt und Projektname der Frey AG Stans
Standardisiertes Energiespeichersystem für Seilbahnen
Weiterentwicklung der Energiespeicherlösung der
Standseilbahn Biel – Magglingen
Noch besser integriert in den Hauptantrieb der Seilbahn und
in die Seilbahnsteuerung
Neues Räumungskonzept ESRE
− Energy Storage Supplied Recovery
− Ausgearbeitet in Zusammenarbeit mit dem
Seilbahnbauer Garaventa
− Gutachterliche Stellungnahme durch TÜV Süd
Sehr leistungsfähige Batterietechnologie
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 75ESFORsim Energy Storage System For Ropeways Simulationtool
Simulationsprogramm für die anlagen- und situationsspezifische
Auslegung von Energiespeichersystemen bei Seilbahnen
Entwickelt im Rahmen einer Masterarbeit an der FHV Dornbirn
Studiengang «Seilbahnen – Engineering und Management»
Masterarbeit wurde betreut durch einen Professor der Hochschule
Luzern
Zeitlich hochaufgelöste Simulation des Energie- und Leistungsbedarfs
einer Seilbahn mit Pendelbetrieb
Analysierung des Nutzens einer PV-Anlage bei einer Seilbahn
Im Rahmen der Masterarbeit wurden beispielshafte Situationen
simuliert und analysiert
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 76Schlussfolgerungen
Der Leistungs- und Energiebedarf einer Seilbahn mit Pendelbetrieb kann mithilfe von Energiespeichern deutlich
optimiert werden
Kurzzeitige Schwankungen des Antriebsleistungsbedarfs können deutlich ausgeglichen werden
− Entlastung Stromnetz / Verbesserte Spannungshaltung
Seilbahn mit Pendelbetrieb, PV-Anlage und Energiespeichersystem sind eine optimale Kombination
− Energieverbrauch ist häufig abhängig vom Wetter
− Deutliche Reduktion des Energiebezugs von Seite Stromnetz möglich
Die Räumung der Seilbahn bei Ausfall der Hauptenergieversorgung ist aus energetischer Sicht gut mit einem
Energiespeicher durchführbar
Der Einsatz eines Energiespeichers kann sich finanziell lohnen
− Im Zusammenhang mit einer PV-Anlage (Erhöhung Eigenverbrauchsrate)
− Wegfall Dieselmotor Notantrieb
− Verhinderung Ausbau Stromnetz
− Kombination Energiespeicher mit einer Netzersatzanlage (Betrieb der Seilbahn bei Ausfall der Hauptenergieversorgung)
Anlagen- und situationsspezifische Analyse mit ESFORsim möglich
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 77Schlusswort
Grosse Entwicklung in den letzten 130 Jahren
Was bringen die nächsten 100 Jahren?
Was bringt die unmittelbare Zukunft?
− Optimierung Energie- und Leistungsbedarf
− Energiespeicherung
− Energiemanagement
− Lokale Energieproduktion
Grosse Veränderungen
− Energiemarkt
− Gesellschaft
Denkt global, produziert die Energie lokal und
optimiert den Prozess mit einem Speichersystem!
SBS Forum | 20. Okt. 2021 | 78Sie können auch lesen
