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11 | 2015

Special Die

Special Die Energieversorgung Deutschlands Bild 3 Technologiedurchdringung im Wärmemarkt. des (fossilen) Primärenergiebedarfs um 80 % bis 2050. Dadurch soll bis 2050 ein nahezu klimaneutraler Gebäudebestand entstehen. Zusätzlich zur Sanierungsrate hat die Sanierungstiefe einen Einfluss auf den künftigen Energiebedarf im Gebäudesektor. Dieser wird im Projekt durch eine Variantenrechnung untersucht. Eine höhere Sanierungstiefe verringert zum einen den Endenergiebedarf im Haushaltsund Gewerbe-Bereich, und zum anderen ermöglicht der Einsatz von Niedrigtemperatur-Heizsystemen wie beispielsweise Flächenheizungen den effizienten Einsatz von Wärmepumpen. Im Wohngebäudebereich bedeutet dies eine Reduktion des Wärme-Endenergiebedarfs um – 50 % (Dämmstandard I) beziehungsweise um – 65 % (Dämmstandard II) gegenüber 2008. Durch niedrigere Systemtemperaturen beziehungsweise Vorlauftemperaturen von rund 40 statt 65 bis 70 °C kann die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe erheblich gesteigert werden. Das maximal zulässige Potenzial der Luft-Wasser-WP beziehungsweise der Sole-Wasser- WP in den einzelnen Gebäudeklassen wurde durch Expertenbefragungen und eigenen Einschätzungen am Fraunhofer IBP bewertet. Die Tabelle zeigt für die betrachteten Wohngebäude die Entwicklung der JAZ der Luft- beziehungsweise Sole-WP, die maximal zulässigen WP-Anteile am Wärmebedarf in der Baualtersklasse sowie den maximal zulässigen Anteil einer Sole-WP für die betrachteten Dämmstandards, die in das Energiesystemmodell eingehen. Durch die zwei Faktoren a) Reduktion des Wärmebedarfs (112 TWh geringer in Dämmstandard II) und b) eine höhere JAZ kann durch die höhere Sanierungstiefe der Strombedarf im Energiesystem um fast 100 TWh reduziert werden (Bild 4). Diese Differenz resultiert zum einen aus dem verringerten Strombedarf in Wärmepumpen, aber auch aus dem generell reduzierten Bedarf von Erdgas im Haushalts- und Gewerbe- Sektor, der einen erhöhten Gaseinsatz im Industriesektor ermöglicht. Bei gleichbleibendem THG-Reduktionsziel muss daher auch weniger synthetisches Erdgas bereitgestellt werden. Bei einer energetischen Sanierung des gesamten Wohngebäudebestandes der EFH I und EFH II sowie der MFH I und MFH II, die 85 % des heutigen Wohn - gebäudebestandes ausmachen, würden bei der Sanierungstiefe I Dämmkosten (ohne „Sowieso“-Kosten) von 185 Mrd. € bis zum Jahr 2050 entstehen (zuzüglich 85 Mrd. € im Gewerbe). Bei einer tieferen energetischen Sanierung entstünden Mehrkosten von 65 Mrd. € (zuzüglich 55 Mrd. € im Gewerbe) und somit rund ISSN 1618–193X 67. Jahrgang (2015) Herausgeber Verein Deutscher Ingenieure Redaktion Dipl.-Ing. Peter von Hindte (Chefredakteur) Tel. 02 11/61 03–5 26, Fax 02 11/61 03–1 48 Redaktions-Assistenz: Sandra Schüttler, Tel. –124 E-Mail: bwk@springer-vdi-verlag.de Impressum Redaktionsbeirat Dr.-Ing. E.-G. Hencke, VDI-GEU, Düsseldorf Dr.-Ing. R. Maaß, FDBR, Düsseldorf Prof. Dr.-Ing. H.-J. Wagner, LEE, Ruhr-Universität Bochum Prof. Dr.-Ing. U. Wagner, FfE, München Organschaften BWK ist Organ des VDI für Energietechnik, der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) e.V., München, des Fachverbandes für Dampfkessel-, Behälter und Rohrleitungsbau e.V. (FDBR), Düsseldorf, und des Deutschen Dampfkesselausschusses (DDA). In Fortführung der Zeitschriften „Archiv für Wärmewirtschaft“, „Feuerungstechnik“, „Wärmeund Kältetechnik“, „Praktische Energiekunde“ und vereinigt mit der Zeitschrift „Energie und Technik“. Verlag Springer-VDI-Verlag GmbH & Co. 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Scheyko Bezugspreise 12 Ausgaben (davon 1/2 und 7/8 als Doppelhefte) Jahresabonnement: € 265,– VDI-Mitglieder: € 238,50 (nur für persönliche Mitglieder) Studenten: € 117,– (gegen Studienbescheinigung) Preise Inland inkl. MwSt., Ausland exkl. MwSt. zzgl. Versandkosten (Inland: € 13,–, Ausland: € 31,50, Luftpost auf Anfrage) Einzelheft: € 34,– Inland inkl. MwSt., Ausland exkl. MwSt. zzgl. Versandkosten Der Bezugszeitraum beträgt mindestens ein Jahr. Das Abonnement verlängert sich um ein weiteres Jahr, wenn es nicht 6 Wochen vor Ablauf des berechneten Bezugszeitraumes schriftlich gekündigt wird. Anzeigen BS MediaConsult GbR Ellen Buntenbruch Thomas Schropp Kühtal 682319 Starnberg Tel. 08151/448318 Fax 08151/448319 E-Mail: info@bs-mediaconsult.de Es gilt der Anzeigentarif Nr. 56 vom 1. Januar 2015. 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250 Mrd. € (zuzüglich 140 Mrd. € im Gewerbe) bis zum Jahr 2050. Bezogen auf ein Jahr ergeben sich für Wohnund Nichtwohngebäude durch die zusätzliche Dämmstärke jährliche Mehrkosten von rund 7,8 Mrd. € bei gleicher Sanierungsquote. Die energiebedingten Einsparungen für das Gesamtsystem betragen jedoch 16,3 Mrd. €/a. Werden zusätzlich auch die Kosten für ein neues Niedertemperaturheizsystem, die einen zusätzlichen Komfortgewinn beinhalten, mit in den Vergleich einbezogen, würden die Mehrkosten den energiebedingten Einsparungen entsprechen. Regulatorischer Rahmen für Wärmepumpen und Elektrodenheizkessel Die derzeitige Marktdurchdringung der strombasierten Wärmetechnologien wird im Wettbewerb mit fossilen Referenztechnologien dadurch rechtlich gehemmt, dass die Stromnutzung eine deutlich höhere Kostenbelastung im Vergleich zu fossilen Brennstoffen aufweist. Dies ist darin begründet, dass die geltenden rechtlichen Rahmenbedingungen im EEG, Stromsteuergesetz usw. eine nahezu vollständige Belastung der Strombezugskosten für strombasierte Wärmetechnologien – wie insbesondere Power-to- Heat [3] – mit allen staatlich induzierten Stromkostenbestandteilen verursachen (vor allem der EEG-Umlage, den Netzentgelten und der Stromsteuer; Bild 5). Diese Wettbewerbsnachteile können durch vorhandene staatliche Förderungen und Privilegierungen in ordnungsrechtlichen Vorschriften nicht ausreichend ausgeglichen werden. Für den Einsatz von Elektrodenheizkesseln als einer PtH- Anwendung in bivalenten Fernwärmesystemen besteht bislang lediglich eine mittelbare finanzielle Förderung in Form der Wärmenetze- und Wärmespeicherförderung im KWKG. Jedoch ist es wirtschaftlich unattraktiv, überschüssigen EE-Strom, der zum Beispiel aufgrund negativer Börsenpreise abgeregelt wird, zur Wärmeerzeugung zu nutzen [5]. Der Einsatz von elektrischen Wärmepumpen wird zumindest durch ordnungsrechtliche Verpflichtungen in der EnEV 2014 und dem EEWärmeG und durch verschiedene Förderprogramme der KfW und des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (Bafa) im Rahmen des Marktanreizprogramms begünstigt. Hier gab es insbesondere für Sole-Wärmepumpen zudem Verbesserungen der Förderkonditionen durch die neuen, seit dem 1. April 2015 geltenden Förderrichtlinien zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien im Wärmemarkt. So wurden die Fördersätze angehoben und der Anwendungsbereich der förderfähigen Maßnahmen erweitert. Beispielsweise werden nunmehr von der KfW große Erdwärmepumpen ab einer Leistung von 100 kW erstmalig durch einen Tilgungszuschuss unterstützt, ein Kombinationsbonus gewährt, wenn Wärmepumpen mit Solarthermie zur Versorgung des Gebäudes kombiniert oder diese an ein Wärmenetz angeschlossen werden. In den nächsten Jahren ist auch dadurch bedingt zwar von einem Marktzuwachs für Wärmepumpen im Neubaubereich auszugehen, aber in dem für die Ziele der Energiewende entscheidenden Altbaubereich können Wärmepumpen auch unter diesen Rahmenbedingungen nicht wirtschaftlich betrieben werden. Für die Integration erneuerbarer Energien ist ferner die Förderung der techni- BWK Bd. 67 (2015) Nr. 11

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