Antrag der Verwaltung

1. Die künftige Energieversorgung der St. Anna-Virngrund-Klinik wird durch die Errichtung einer Photovoltaik-Anlage ergänzt. Diese Anlage erweitert das bereits vorhandene Eigenstromkonzept.

2. Aufgrund der bestehenden Energieförderrichtlinien und des hohen Strombedarfs der St. Anna-Virngrund-Klinik soll die Anlage vollständig im Eigenbedarf genutzt werden.

3. Die Verwaltung wird beauftragt, die erforderliche Ausschreibung in Zusammenarbeit mit Walter Solarkonzept durchzuführen und die Maßnahme entsprechend bis Jahresende  umzusetzen.

4. Die Finanzierung der Maßnahme erfolgt über Fremdmittel. Der Sperrvermerk zu der dafür vorgesehenen Kreditermächtigung in Höhe von 330.000 € aus dem Haushaltsplan 2016 wird aufgehoben. Eine Kreditermächtigung für die zusätzlich entstehenden Nebenkosten wird in Höhe von 50.000 € in den Investitionshaushalt 2017 eingeplant.

Sachverhalt/Begründung

Die St. Anna-Virngrund-Klinik Ellwangen verfolgt seit Jahren eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Energiepolitik. Ergänzend zur bisherigen Energieversorgung ergibt sich durch die Fertigstellung des Parkhauses eine günstige Möglichkeit zur Errichtung einer Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage). Das bestehende Energiekonzept kann so sinnvoll erweitert werden. Auch das Flachdach des Gebäudeteil G bietet grundsätzlich die Möglichkeit zur Installation einer PV-Anlage.

Alternativen zur Errichtung einer Photovoltaik-Anlage

Variante 1

Eine PV-Anlage wird auf dem Dach des Parkhauses errichtet. Hier können 672 Module installiert werden. Die Anlagenleistung liegt damit bei rund 175 kWp (672 Module mit je 260 Wp). Während der Planungsphase des Parkhauses wurden die technischen und baulichen Voraussetzungen zur Installation einer PV-Anlage geschaffen. So sind die Leitungstrassen, Schnittpunkte und Räumlichkeiten für Wechselrichter vorhanden. Des Weiteren wurde der Einspeisepunkt für den erzeugten Solarstrom vorbereitet.

Die Kosten für die Errichtung (inkl. Nebenkosten) der PV-Anlage Parkhaus belaufen sich auf rund 380.000 € (brutto). Davon entfallen ca. 330.000 € auf die Anlage und 50.000 € auf die Planungskosten.

Der erzeugte Strom aus der Gesamtanlage kann nach den Berechnungen von Walter Solar zu 100% in der Klink verbraucht werden. Die Anlage amortisiert sich nach der durchgeführten Simulationsrechnung nach ca. 7,7 Jahren. Die Module werden in einer Ost/West Ausrichtung auf dem Dach montiert. Dadurch werden extreme Stromspitzen im Gegensatz zur klassischen Südausrichtung vermieden. Die Stromerzeugung verläuft somit vergleichsweise linear. Damit ist ganztägig eine 100%-ige Eigenverbrauchsquote sowie konstant hohe Stromerzeugung gesichert.

Über die prognostizierte Mindestlaufzeit der Anlage von ca. 25 Jahre wird diese rund 3,9 Mio. kWh Strom erzeugen und jährlich 130 Tonnen CO2 einsparen.

Variante 2

Eine PV- Anlage wird auf dem Dach des Gebäudeteil G (Bauabschnitt 4 „Innere Medizin und weitere Funktionsbereiche“) errichtet. Hier können 224 Module angebracht werden. Die Anlagenleistung liegt damit bei rund 58 kWp (224 Module mit je 260 Wp). Eine PV-Anlage war hier bisher noch nicht vorgesehen, weshalb bislang noch keine Leitungstrassen, Schnittpunkte und Räumlichkeiten für Wechselrichter  vorhanden sind. Zur Errichtung dieser Anlage muss die vorhandene Blitzschutzanlage auf die PV-Anlage angepasst werden, weiterhin müssen Wegeplatten auf dem Dach zu den Modulen verlegt werden.

Die Kosten für die Errichtung liegen bei rund 140.000 € (brutto) ohne die Kosten für die Leitungstrassen, Blitzschutzanlage, Wegeführung etc.

Der erzeugte Strom aus der Gesamtanlage kann nach den Berechnungen von Walter Solar zu 93% in der Klink verbraucht werden. Die Anlage amortisiert sich nach der durchgeführten Simulationsrechnung nach 8,5 Jahren. Die Module können hier ebenfalls in einer Ost/West Ausrichtung auf dem Dach montiert werden.

Über die prognostizierte Mindestlaufzeit der Anlage von ca. 25 Jahre wird diese rund  1,3 Mio. kWh Strom erzeugen, und jährlich 44 Tonnen CO2 einsparen.

Variante 3

Eine PV- Anlage wird auf dem Dach des Parkhauses und des Gebäudeteil G (Bauabschnitt 4 „Innere Medizin und weitere Funktionsbereiche“) errichtet. Insgesamt können 896 Module angebracht werden. Die Anlagenleistung liegt damit bei rund 233 kWp (896 Module mit je 260 Wp).

Die Investitionskosten liegen bei ca. 520.000€ (brutto).

Der erzeugte Strom aus der Gesamtanlage kann nach den Berechnungen von Walter Solar zu 93% in der Klink verbraucht werden. Die Anlage amortisiert sich bei einer Ost-West-Ausrichtung nach der durchgeführten Simulationsrechnung nach 8,2 Jahren.

Über die prognostizierte Mindestlaufzeit der Anlage von ca. 25 Jahre wird diese rund 5,3 Mio. kWh Strom erzeugen, und jährlich 173 Tonnen CO2 einsparen.

Empfehlung der Verwaltung

Im Ergebnis empfiehlt die Verwaltung bei einer kritischen Gesamtbetrachtung im Rahmen der Wirtschaftlichkeit und einer nachhaltigen Energiepolitik zum jetzigen Zeitpunkt die Variante 1 - Errichtung einer PV-Anlage auf dem Dach des Parkhauses. Diese Variante bietet die höchste Wirtschaftlichkeit, erbringt den höchsten Effekt und birgt kein Risiko sowie unverhältnismäßige Mehrkosten, da keine nachträgliche Aufrüstung (Anschlüsse, Leitungstrassen, et.) erforderlich ist.

Entsprechend der technischen und förderrechtlichen Entwicklungen können zu gegebener Zeit weitere Überlegungen angestellt werden und aktuell in Entwicklung befindliche Modelle zum Betrieb von PV-Anlagen mit professionellen Partnerunternehmen (Vermietung von Dächern in Verbindung mit der Möglichkeit den erzeugten Strom zu einem deutlich reduzierten Einkaufspreis zum Eigenverbrauch einzukaufen, Leasingkauf oder Rückkauf nach 10-20 Jahren) geprüft sowie gegebenenfalls genutzt werden. In diesem Fall würde eine Fremdfinanzierung weiterer Anlagen entfallen und der Strom könnte vergünstigt direkt vom Partner im Rahmen des weiteren Eigenbedarfs bezogen werden.

Inbetriebnahme der neuen Blockheizkraftwerke

Beschreibung Neuanlage

Die neuen BHKWs unterscheiden sich im Leistungsbereich nicht wesentlich von der Bestandsanlage, je Aggregat liegt die elektrische Leistung bei ca. 230 kW (zuvor 220 kW) und thermisch bei ca. 350 kW (zuvor 315 kW). Dies entspricht einer Leistungssteigerung von rund 10%. Es kann also von einem 1:1 Austausch der Bestandsanlage gesprochen werden.

Eine Besonderheit in der Klinik ist, dass die Wärme aus den BHKW-Modulen in den Sommermonaten einer Absorptionskältemaschine zugeführt wird, um daraus Kälte für die Kühlung von Klinikbereichen (z.B. OPs) zu generieren.

Die BHKW-Anlage stellt einen wesentlichen Anteil der Energieversorgung der St. Anna-Virngrund-Klinik sicher. Über die BHKWs werden rund zwei Drittel der Stromversorgung abgedeckt. Des Weiteren tragen sie einen wesentlichen Beitrag zur Wärmeversorgung im Winter sowie für den Betrieb unserer Kälteanlagen im Sommer bei. Die Amortisationszeit der Anlage beläuft sich auf ca. 4,5 Jahre.

Neuanlage BHKW Modul 1 und 2  Neuanlage BHKW Modul 2

Um die Effizienz der neuen BHKW-Gesamtanlage zu steigern, wurde je Modul ein zusätzlicher Abgaswärmetauscher eingebaut. In diesem Wärmetauscher wird die noch im Abgas vohandene Energie weiter genutzt (Brennwertnutzung). Hierbei wird der Abgasstrom über einen zusätzlichen Edelstahl Abgaswärmetauscher geführt. Die dabei gewonnene Energie wird über das Heizungswasser aufgenommen und in einem Pufferspeicher gespeichert. Diese Energie, wird je nach Außenthemperatur über zusätzliche Heizregister, der Zuluft einer zentralen Lüftungsanlage oder in das Heiznetz der Klinik abgegeben. Die hierbei gewonnene Energie würde ohne diese Anlage ungenutzt über den Kamin an die Umwelt abgegeben.

Wirtschaftlich bringt der Einsatz dieser Wärmerückgewinnung einen Ertrag von ca. 400.000 kWh/Jahr. Dies enspricht einem monetären Vorteil von ca. 20.000 €/Jahr. Dadurch ergibt sich bei einer Investitionssumme von rund 45.000 € eine Amortisationszeit von ca. 2,25 Jahren.

Pufferspeicher der Abgaswärmetauscher         Heizregister im Zuluftkanal

Die Gesamtanlage wurde am 27.11.15 in Betrieb genommen.

Neuabschluss der Gaslieferungsverträge

Die Versorgung mit Erdgas übernehmen die Stadtwerke Ellwangen. Die Konditionen werden regelmäßig neu verhandelt, um möglichst gut von den Preisen am Gasmarkt (Börsenkurse) profitieren zu können.

Durch den Abschluss eines neuen Liefervertrages zum 01.07.2016 können im zweiten Halbjahr 2016 rund 45.000 € an Energiekosten eingespart werden. Die jährliche Einsparung beträgt für die kommenden drei Jahre pro Jahr rund 95.000 €. Der Arbeitspreis wurde im Vergleich zum Vorvertrag um -27,3 % reduziert. Der Beschaffungszeitpunkt der Gasliefermenge konnte kurz vor der erneuten Trendwende und wieder deutlich ansteigenden Energiepreisen seit April 2016 realisiert werden.

Finanzierung und Folgekosten

Grundsätzlich erfolgt die Finanzierung der PV-Anlage über LKB-Mittel. Im Haushalt 2016 ist eine Kreditermächtigung in Höhe von 330.000 € für die Errichtung der Photovoltaik-Anlage auf dem Parkhaus bereits erteilt worden. Der Sperrvermerk ist hierfür aufzuheben.

Eine Kreditermächtigung für die zusätzlich entstehenden Nebenkosten wird in Höhe von 50.000 € in den Investitionshaushalt 2017 eingeplant.

Anlagen

Anlage 1: Modulübersicht Parkhaus
Anlage 2: Modulübersicht Gebäude G
Anlage 3: Wirtschaftlichkeitsberechnung

Sichtvermerke