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07-08 | 2015

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EnergieForum typen

EnergieForum typen (Einfamilien-/Mehrfamilienhäuser) mentierten Maßnahmen und Effizienzstandards Handlungsfelder. Neben der Fortschreibung und Altersklassen typologisiert und für den Zeitraum bis 2050 fortgeschrieben wird. Die Maßnahmen der Effizienzsteigerung, die Austauschraten und die Wahl von verschiedenen Heizungssystemen sowie die Nutzung erneuerbarer Gase werden anhand von definierten Szenarien bis 2050 weiter fortgeschrie- ben. Die energetische Sanierungsrate der letzten Jahre bleibt im Szenario Trend bis zum Jahr 2020 bei rund 1 %/a und steigt danach bis zum Jahr 2050 sukzessive auf 1,5 %/a moderat an. Dabei werden die ordnungspolitischen Instrumente wie die der gebäudeseitigen Maßnahmen und Instrumente analog zum Trend wird in diesem Szenario das EEWärmeG auf den gesamten Gebäudebestand angewendet. Verglichen mit dem Szenario Energiekonzept (forcierte Wärmedämmung) sind die Schwerpunkte dieses dritten Szenarios festgelegt. Aus den Berechnungen re- aktuelle Energieeinsparverordnung (ausgehend von einer energetischen Saben. sultieren unter anderem regional und zeitlich hochaufgelöste Wärmelastgänge. EnEV 2014, das geltende Erneuerbare- Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) sowie nierungsrate wie im Trend) der zunehmende Einsatz von modernen und inno- Stromseitig werden mit Hilfe eines die EU-Gebäuderichtlinie fortgevativen Heizungssystemen sowie die vernierungsrate Strommarktmodells alle Optionen der Stromerzeugung sowie die angenommene schrieben. Weiterhin wird angenommen, dass die Förderinstrumente der KfWstärkte Nutzung von regenerativen Energien. Im Vergleich zu den Szenarien Trend Gesamtstromnachfrage zusammenge- Programme und das Marktanreizpro- und Energiekonzept wird im Szenario Inschrieben. führt und die maximalen Übertragungsnetzkapazitäten regional und zeitlich aufgelöst ermittelt. Hieraus resultieren regionalisierte Residuallasten, zu deren Deckung auch Klein-KWK-Anlagen im Rahmen einer festgelegten Merit Order eingesetzt werden. Hierbei wird angenommen, dass Klein-KWK-Systeme zukünftig im stromoptimierten Betrieb gefahren werden. gramm für erneuerbare Energien weiterhin Bestand haben. Im Vergleich zum Szenario Trend liegt im Szenario „Energiekonzept“ der Fokus auf einer forcierten Gebäudesanierung. In diesem Szenario wird eine vollständige Umsetzung der im Energiekonzept der Bundesregierung vorgesehenen Maßnahmen für den Gebäudesektor unterstellt. So wird zum Beispiel novationsoffensive Gas von einer Verkürzung des mittleren Erneuerungszyklus für Heizungssysteme von 20 anstelle von 25 Jahren ausgegangen. Dabei wird auch der Einsatz von gasbasierten Klein-KWK-Anlagen angenommen, der im Zeitverlauf ab 2030 deutlich gesteigert wird. Das Spektrum der eingesetzten Klein-KWK-Anlagen reicht von verbrennungsmotorbasier- der Niedrigstenergie-Gebäudestandard ten Systemen über Stirlingmotoren bis Auf der Basis der regional unterschiedlichen Wärme- und Stromlastgänge wurden für die jeweiligen Gebäudetypologien von Neubauten durch die Installierung eines Sanierungsfahrplans schrittweise auf Bestandsgebäude übertragen. Wesentliche hin zum Einsatz von Brennstoffzellen. Ein weiterer wichtiger Bestandteil des Innovationsoffensive-Szenarios besteht da- unter Berücksichtigung des Wärmedämmstandards Elemente sind die Verdopplung der rin, dass fossiles Erdgas durch eine höhere Detailanalysen durchgeführt, indem die notwendige Auslegung jährlichen energetischen Sanierungsrate auf 2 % ab dem Jahr 2020 sowie weitere Zumischung von CO 2 -freien Gasen verstärkt substituiert wird. von Heizungssystemkomponenten Verschärfungen der Effizienzstandards (Klein-KWK-Anlagen, Wärmespeicher, der EnEV für Bestandsgebäude. Der Austausch Rahmendaten mit und ohne Heizstab) für verschiedene Heizungssysteme ermittelt wurde. Auf der Basis dieser Ergebnisse lässt sich feststellen, ob die Eignung der untersuchten Klein-KWK-Systeme für einen Gebäudetyp von alten Heizungssystemen er- folgt analog zum Szenario Trend mit einem Erneuerungszyklus von 25 Jahren. Die Erneuerung von alten Heizungssystemen wird vorwiegend durch konventio- Ausgangspunkt der Szenariorechnungen ist der wärmetechnische Ist-Zustand des Gebäudebestandes des Jahres 2012. Mehr als 50 % der 18,5 Millionen Wohngebäude verfügen bisher über keine oder gegeben ist. nelle Heizungssysteme durchgeführt. In eine nur unzureichende Wärmedämfolgt Mit Hilfe eines Gebäudebestandsmodells, das auch den Heizungssystembestand allen Szenarien wird angenommen, dass erdölbasierte Heizungssysteme durch Sysmung und nur rund 20 % der Wohngebäude sind mindestens nach dem Ener- beinhaltet, werden die spezifischen teme ersetzt werden, die andere Energiegiestandard der Wärmeschutz-Verord- Wärmeverbräuche der Gebäude- und Heizungssystemkonstellationen für die jeweiligen Szenarien auf den Bestand hochgerechnet. träger nutzen. Im Gegensatz zu den Szenarien Trend und Energiekonzept umfasst das Szenario nung von 1995 vollständig gedämmt. Entsprechend der Verteilung des Wohnflächenbestands weisen die Wohngebäu- Berechnungsergebnisse sind „Innovationsoffensive Gas“ weitere Energieverbräuche, Tabelle 1 Kurzcharakterisierung der Szenarien. CO 2 -Emissionen sowie Kosten. Szenarien Trend Energiekonzept Innovationsoffensive Gas Szenarien Die Analyse wird auf der Grundlage von drei Szenarien (Tabelle 1) bis zum Jahr 2050 durchgeführt. Im Szenario „Trend“ werden die Wirkungen der bereits heute imple- Fortschreibung der aktuellen politischen Instrumente zur gebäudeseitigen Sanierung Effizienzstandards der EnEV2014 und EEWärmeG2011 Energetische Sanierungsrate von 1 %/a mit Erhöhung ab 2030 auf 1,5 %/a bis 2050 Erneuerungszyklus von Heizungssystemen von 25 a Implementierung der gebäudeseitigen Maßnahmen des Energiekonzepts Verschärfung der Effizienz-standards der EnEV im Bestand in 2020 und 2030 um je 30 % Verdopplung der energetischen Sanierungsrate auf 2 %/a ab 2020 Erneuerungszyklus von Heizungssystemen von 25 a Maßnahmen wie Trend ergänzt um Übertragung des EEWärmeG auf den Bestand Effizienzstandards wie Trend Energetische Sanierungsrate wie Trend Erhöhte Nutzung innovativer Heizungssysteme mit einem verkürztem Erneuerungszyklus von 20 a 54 BWK Bd. 67 (2015) Nr. 7/8

EnergieForum 2012 2020 2030 2050 Wohnbevölkerung in Mio. (V1-W1) 80,5 79,9 77,43 69,4 Private Haushalte in Mio. 40,7 40,9 40,6 37,7 davon (in Mio.) 1-Personenhaushalte 2-Personenhaushalte 3-Personenhaushalte 4-Personenhaushalte 5 und mehr Personenhaushalte 16,5 14 5,1 3,7 1,3 16,8 14,6 4,8 3,5 1,2 17 14,9 4,4 3,2 1,1 17,1 15,2 2,7 2,2 0,5 Personen je Haushalt 1,99 1,95 1,91 1,84 Wohnfläche in Mrd. m² 3,62 3,68 3,83 3,87 Neubauwohnfläche in Mrd. m² 0 0,16 0,4 0,87 Bestandswohnfläche in Mrd. m² 3,62 3,52 3,43 3 Wohnfläche je Haushalt in m² 88,9 90 94,3 102,7 Wohnfläche je Person in m² 44,7 46,1 49,5 55,8 Tabelle 2 Rahmendaten. gegenläufigen Entwicklungen sind der steigende individuelle Wohnflächenkonsum, der im Betrachtungszeitraum um 25 % gegenüber 2012 auf fast 56 m 2 pro Person weiter zunimmt, sowie die steigende Anzahl von Ein- und Zwei-Personenhaushalten. Für die Fortschreibung des Wohngebäudebestandes wird eine konstante jährliche Abrissquote von 0,2 % unterstellt, der eine jährliche Neubauwohnfläche von 23,5 Mio. m 2 (etwa 0,7 %/a) entgegensteht. Einen weiterern wichtigen Inputparameter stellen die angenommenen szenarioabhängigen Energieträgerpreise dar. Für die Entwicklung der Energiepreise wird ein moderater Anstieg angenommen, der sich an der Studie „Energieszenarien für ein Energiekonzept“ orientiert, die von der Bundesregierung seinerzeit als Grundlage für das Energiekonzept diente [10]. Da für das Szenario Innovationsoffensive Gas ein hoher Anteil erneuerbarer Gase angenommen wird, unterscheiden sich die Gasgemische der jeweiligen Szenarien. Die Zumischung erneuerbarer Gase beinhaltet eine Bandbreite, die von Biogas, H 2 , SNG aus Holz bis hin zu synthetischem Methan reicht. Die unterschiedlichen Gasgemische wirken sich auch auf die Gasgemischpreise aus. Aufgrund des hohen Anteils erneuerbarer Energien liegt der Gaspreis im Szenario Innovationsoffensive Gas deutlich über den Gaspreisen der anderen Szenarien. Endenergieverbrauch für Raumwärme und Warmwasser in PJ/a 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 170 153 de, die im Zeitraum von 1958 bis 1978 errichtet worden sind, den schlechtesten Dämmzustand auf [6; 7]. Weiterhin ist festzustellen, dass mehr als zwei Drittel des Kesselbestands des Jahres 2012 unter Berücksichtigung eines mittleren Erneuerungszyklus von 25 Jahren veraltet und somit als sanierungsbedürftig einzustufen ist [8]. Für den Zeitraum bis 2050 wird in den Analysen die Bevölkerungsentwicklung nach der 12. koordinierten Bevölkerungsvorausberechnung (Variante 1-W1) des Statistischen Bundesamtes angenommen (Tabelle 2) [9]. Darauf aufbauend wurde die Dynamik der Haushaltsstruktur und Wohnflächennachfrage ermittelt. Es wird erwartet, dass die Wohnfläche des Jahres 2012 mit 3,62 Mrd. m 2 um 7 % auf 3,87 Mrd. m 2 ansteigt, trotz einer abnehmenden Wohnbevölkerung bis zum Jahr 2050. Wesentliche Gründe für diese 131 117 106 147 2012 2020 2030 2040 2050 2020 2030 2040 2050 2020 2030 2040 2050 Ist Trendszenario Szenario Energiekonzept Szenario Innovationsoffensive Gas Fern‐ und Nahwärme Umweltwärme Biomasse Erdgas Braunkohle Flächenspezifischer Raumwärme‐ und Warmwasserverbrauch Bild 1 Endenergieverbrauch für Raumwärme und Warmwasser. 113 85 61 Strom Solarenergie EE‐Gas Heizöl Steinkohle 148 121 103 87 250 200 150 100 50 0 Flächenspezifischer Endenergieverbrauch für Raumwärme und Warmwasser in kWh/(m 2 a) Ergebnisse der Szenariensimulationen Die Szenarienergebnisse zeigen, dass in allen Szenarien eine deutliche Minderung des Endenergiebedarfs für Raumwärme und Warmwasser im Zeitraum von 2013 bis 2050 erreicht werden kann. So errechnet sich für das Szenario Trend gegenüber dem Jahr 2012 bis zum Jahr 2050 eine Reduzierung des Endenergiebedarfs um 33 % (fast 700 PJ). Dieser Rückgang ist sowohl durch den Abriss älterer und den Neubau energieeffizienter Wohngebäude als auch durch energetische Sanierungen begründet. Die Berechnungen für das Szenario Energiekonzept belegen, dass vor allem durch eine Verdopplung der energetischen Sanierungsrate und weitere Verschärfungen der Energiestandards gegenüber dem Szenario Trend bis zum Jahr 2050 weitere 600 PJ eingespart werden können. Insgesamt kann in diesem Szenario der Endenergiebedarf bis 2050 um mehr als 60 % vermindert werden. Durch die Sanierungsaktivitäten und die Maßnahmen zur Steigerung der Effizienz der Heizungssysteme im Szenario Innovationsoffensive Gas kann der Energiebedarf bis zum Jahr 2050 um 45 % gesenkt werden. Der Endenergiebedarf des Szenarios Innovationsoffensive Gas kann bis 2050 gegenüber dem Szenario Trend zusätzlich um 250 PJ verringert werden. Diese zusätzliche Einsparung ist durch eine Verkürzung der Erneuerungszyklen der Heizungsanlagen und durch den verstärkten Einsatz von modernen Heizungssystemen begründet. Gegenüber heute ändert sich die Zusammensetzung der eingesetzten Energieträger in allen Szenarien signifikant (Bild 1). Der Einsatz des Energieträgers Heizöl spielt in allen Szenarien im Jahr 2050 nur noch eine untergeordnete Rolle. Wäh- BWK Bd. 67 (2015) Nr. 7/8 55

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