Themenpapier 30: Elektroheizungen

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1 Themenpapier 30: Elektroheizungen Position der Branche Ein Ersatz der Elektroheizungen durch Wärmepumpen verbessert die Energieeffizienz, verringert gleichzeitig aber auch das Flexibilisierungspotential. Zu klären bleibt, welche Ausnahmen erlaubt bleiben sollen und in welchem Zeitraum die Elektroheizungen zu ersetzen sind. Da ein Ersatz der Elektroheizung in vielen Fällen kaum oder nur schwer möglich ist, sollten Ausnahmen weiterhin zugelassen werden. Dies betrifft insbesondere Gebäude mit sporadischer oder spezieller Nutzung (z.b. Kirchen), einem tiefen Heizenergiebedarf, unverhältnismässig hohen Kosten eines Ersatzes, Heimatschutzobjekte oder Notheizungen. Um Missbrauch zu verhindern, sind die Kriterien im Detail zu definieren. Bei energetischen Massnahmen im Gebäudebereich steht jeweils eine möglichst kostengünstige Optimierung der Gesamtenergieeffizienz im Zentrum. Dabei sind insbesondere auch Massnahmen im Bereich der Gebäudedämmung miteinzubeziehen. Der Ersatz einer Elektroheizung mit Wärmeverteilsystem ist in der Regel eine Energieeffizienzmassnahme mit einem guten Kosten-Nutzen-Verhältnis. Bei Einzelraumsowie elektrischen Fussbodenheizungen muss die Situation differenziert betrachtet werden. Der Ersatz dieser Heizungstypen ist deutlich aufwändiger und kostenintensiver als bei einer Zentralspeicherheizung. Eine Verpflichtung der Hausbesitzer die bestehende Einzelraumoder elektrische Fussbodenheizung in einem bestimmten Zeitraum zu ersetzen, kann aufgrund des hohen Investitionsbedarfs eine nicht zumutbare finanzielle Belastung darstellen. Ein Heizungsersatz ist in diesen Fällen häufig nur bei einer Totalsanierung des Gebäudes sinnvoll. Bei energetischen Gebäudemassnahmen mit ihrem hohen Investitionsbedarf und langen Abschreibungsdauern sind Förderbeiträge oder andere Begleitmassnahmen eine geeignete Möglichkeit, um die Effizienzpotentiale zu erschliessen und den Gebäudebesitzer von unverhältnismässig hohen Kosten zu entlasten. Mit dem Ersatz von Elektroheizungen fallen mittel bis langfristig Möglichkeiten weg, die Netzauslastung auszugleichen und intermittierend anfallende Energie zu verwerten. Zusätzliche Beiträge könnten insbesondere andere regelbare Anwendungen in den Bereichen Wärme (z.b. Wärmepumpen mit Pufferspeicher), Kühlung und Elektromobilität liefern. In diesem Zusammenhang können auch Smart Grids und Meters neue Möglichkeiten zur Steuerung von Angebot und Nachfrage schaffen. VSE Hintere Bahnhofstrasse 10 Postfach 5001 Aarau Telefon Fax

2 Botschaft Der VSE anerkennt, dass der Ersatz von Elektroheizungen durch effizientere, erneuerbare Energien nutzende Systeme zu einer Energieeffizienzverbesserung führt. Der Austausch von Heizungen ohne Wärmeverteilsystem ist in vielen Fällen jedoch nur schwer möglich und für den Gebäudebesitzer wirtschaftlich nicht tragbar. Daher soll der Ersatz in definierten Ausnahmefällen erlaubt bleiben und von einer Sanierungspflicht in einem bestimmten Zeithorizont abgesehen werden. Der VSE unterstützt ein Verbot von Neuinstallationen von Elektroheizungen, spricht sich aber gegen ein generelles Technologieverbot aus. Ein Technologieverbot vernachlässigt, dass Elektroheizungen im Zusammenhang mit der Einführung von Smart Grids und der intermittierenden Stromproduktion aus Wind- und Photovoltaikanlagen willkommene Flexibilisierungspotentiale bieten. Chancen und Risiken Der Ersatz von Elektroheizungen durch Systeme, welche erneuerbare Energien nutzen (Wärmepumpe, Holz etc.), ermöglicht eine substantielle Verbesserung der Energieeffizienz. Das damit wegfallende Speicherpotential birgt Risiken hinsichtlich des Lastausgleichs und der Verwertung intermittierend anfallender erneuerbarer Energien. Ausserdem kann eine fix terminierte Sanierungspflicht zu unwirtschaftlichen, für den Einzelnen finanziell nicht tragbaren Investitionen führen. Herleitung 1. Historische Entwicklung In den 70er, Anfang der 80er Jahre wurden aufgrund von Preissteigerungen beim Heizöl, und im Vergleich dazu günstiger elektrischer Energie, in vielen Ein- und Mehrfamilienhaus- Neubauten Elektroheizungen installiert. Es gab politische Bestrebungen die stark von fossilen Energieträgern abhängende Energieversorgung zu diversifizieren und die Gebäudebesitzer wollten mit dem Einbau einer Elektroheizung einen Beitrag zur Verbesserung der Lufthygiene leisten. Vielfach waren die Gebäude überdurchschnittlich gut wärmegedämmt. Zudem trugen die Elektroheizungen zu einer besseren Auslastung der Stromnetze in der Nacht bei. Mitte der 80er Jahre entstanden dann neue Spitzenbelastungen in den Verteilnetzen in Wohngebieten und die meisten EVU gingen zu einer restriktiveren Bewilligungspraxis über. Seit Anfang des Jahrhunderts sind die Preise fossiler Rohstoffe erneut angestiegen und alternative erneuerbare Energien nutzende Heizsysteme wurden konkurrenzfähig. Diese Technologien werden zudem im Rahmen der CO 2 -Reduktionsziele und den Anstrengungen zur Erhöhung der Energieeffizienz von Bund und Kantonen gefördert. Die Verbreitung von Wärmepumpen hat denn auch in den letzten Jahren stark zugenommen. In den Mustervorschriften der Kantone (MuKEn) 2008 wurde vereinbart, den Bau und den Ersatz von Elektroheizungen stark einzuschränken. In einigen Kantonen wurde die Mustervorschrift umgesetzt, in andern sind Gesetzesrevisionen in Erarbeitung. 2 / 6

3 2. Aktuelle Situation Zur Erzeugung der Raumwärme werden heute rund 37% des Gesamtenergieverbrauchs benötigt 1. Damit steht das Heizen noch vor der Mobilität, die einen Anteil von knapp 30% aufweist. Im Elektrizitätsbereich wird ca. 10% des Stroms zum Heizen mit Wärmepumpen und Elektroheizungen verwendet. Wärmepumpen weisen 9%, Elektroheizungen 5% an der beheizten Fläche von Haushalten auf (vgl. Abb. 1). 49.9% 23.0% 5.3% 8.2% 0.2% 3.9% 9.2% 0.2% Abbildung 1: Anteile der Heizsysteme an der beheizten Fläche von Haushalten 2010 (BFE, 2011) Elektroheizungen zur Raumwärmeerzeugung im Wohnbereich (inkl. Öfelis) verbrauchen jährlich ca. 3.4 TWh Strom 2. Elektroheizungen in Gewerbe, Industrie und öffentlicher Verwaltung (u.a. Werkhallen und Kirchen) sind statistisch nicht erfasst. Gegenwärtig sind rund Wohnungen in der Schweiz mit Elektroheizungen ausgerüstet. Zweidrittel der Heizungen liegen in den Kantonen Tessin, Wallis, Bern, Waadt und Graubünden. Auch in der Innerschweiz sind überdurchschnittlich viele Elektroheizungen im Einsatz 3. Oft handelt es sich um Wohnungen in Berggebieten und Zweitwohnungen. In den Kantonen Tessin, Wallis, Graubünden und Uri werden über 10% der Wohnungen mit Elektroheizungen beheizt. Elektroheizungen können in unterschiedliche Typen unterteilt werden. Diese unterscheiden sich in der Art und Gestaltung der Wärmespeicherung. Nicht berücksichtigt werden Frostschutzheizungen, Handtuchtrockner etc., da diese Anwendungen nicht der Raumwärmeerzeugung dienen. Die bedeutendsten Typen von Elektroheizungen sind: Zentralspeichersysteme: Bei diesem Typ erzeugt Strom Wärme in einem Zentralspeicher. Ein Wärmeverteilsystem (z.b. Wasser) verteilt die in der Nacht erzeugte Wärme. 1 Prognos, Infras und TEP im Auftrag BFE Analyse des Schweizerischen Energieverbrauchs 2000 bis 2010 nach Verwendungszwecken ( ) 2 Prognos und BFE Elektrizitätsverbrauch der Ohm schen Widerstandsheizungen in den privaten Haushalten (2012) 3 Prognos im Auftrag BFE Der Bestand an Elektroheizungen in den Kantonen (2008) 3 / 6

4 Einzelraumsysteme: Zu dieser Kategorie gehören Einzelspeicherheizungen, Direktheizungen (z.b. Infrarotheizungen) und auch Öfelis. Einzelspeicherheizungen besitzen meist einen Speicher aus Magnesit. Direktheizungen und Öfelis dagegen haben keine nennenswerte Speicherwirkung. Öfelis werden meist als Zusatzheizung eingesetzt. Elektrische Fussbodenheizungen: Bei diesem Typ werden Heizdrähte in den Fussboden verlegt. Der in den Heizelementen fliessende Strom erzeugt Wärme. Der Boden wirkt als Wärmespeicher. Die Typisierung der Elektroheizungen ist hinsichtlich der Kosten und Möglichkeiten des Heizungsaustausches von grosser Bedeutung. Prognos geht davon aus, dass ca. 70% der bestehenden Elektroheizungen Zentralspeicher- und 30% Einzelraumsysteme sind 4.SAFE (2009) schätzt, dass 55% der bestehenden Heizungen Zentralspeicher-, 36% Einzelraumund 8% elektrische Fussbodenheizungen sind 5. Die Repräsentativität der Angaben ist allerdings aufgrund der kleinen Stichprobe beschränkt. Öfelis sind in diesen Statistiken nicht erfasst. 3. Energiewirtschaftliche Aspekte Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz Strom mittels Elektroheizungen in Raumwärme umzuwandeln ist aus heutiger Perspektive gesamtenergetisch im Allgemeinen nicht sinnvoll. Gemäss dem Exergie-Ansatz sollte der hochwertige Strom für Prozesse eingesetzt werden, welche ein hohes Mass an Arbeitsfähigkeit erfordern (z.b. für elektrische Geräte) und nicht für die Erzeugung von energetisch niederwertiger Raumwärme. Zudem stehen für die Raumwärme verschiedene Heizsysteme zur Verfügung, welche schwergewichtig erneuerbare Energien nutzen. Daraus ergibt sich das energiepolitische Ziel, den Bestand an Elektroheizungen so weit als möglich zu reduzieren. Als Ersatz für Elektroheizungen kommen beispielsweise Wärmepumpen, Holzheizungen oder falls die Möglichkeit besteht, Fernwärmenetze in Frage. Aufgrund der langen Lebensdauern von Heizsystemen und Gebäuden ist der Austausch des Heizungsparks ein langfristiger Prozess. Ersatz des Heizsystems Bei einem Heizungsersatz ist in jedem Fall vorgängig zu analysieren, wie die Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes optimal verbessert werden kann. Die Leistung des Heizsystems und damit dessen Preis hängen direkt mit der Wärmedämmung zusammen. Das Haupthindernis für einen Ersatz des Heizsystems ist der grosse Investitionsbedarf für ein neues Heizsystem plus die oftmals gleichzeitig anfallenden Massnahmen für die Gebäudehülle. Die Kosten des Heizungsersatzes variieren stark zwischen den verschiedenen Heizungstypen. Bei Anlagen mit einem Wärmeverteilsystem ist nur der Wärmeerzeuger auszutauschen. Ein Ersatz der Elektroheizung mit einer Wärmepumpe in einem Einfamilienhaus kostet zwischen CHF 6. Bei Gebäuden mit Einzelraumoder elektrischer Fussbodenheizung müssen zusätzlich Wände und/oder Geschossböden durchbohrt und eine Wärmeverteilung eingebaut werden. Dies erfordert beträchtliche Zusatzinvestitionen sowie Platz (bei Fussbodenheizungen) und hat umfassende 4 Prognos im Auftrag BFE Der Bestand an Elektroheizungen in den Kantonen (2008) 5 SAFE im Auftrag BFE Elektroheizungen: Massnahmen und Vorgehensoptionen zur Reduktion des Stromverbrauchs (2009) 6 Angaben stammen von einem Projektbeispiel von SAFE (2009) und einer Einschätzung von Martin Sennhauser, Leiter Energiefachstelle Regionalwerke Baden AG 4 / 6

5 Bauaktivitäten im Haus zur Folge. Die Akzeptanz der Hausbesitzer für eine solche Totalsanierung ist ohne entsprechende Anreize als tief einzustufen, insbesondere bei älteren, heute oft pensionierten Hausbesitzern, welche die Häuser seinerzeit gebaut haben. Elektroheizungen ohne Wärmeverteilsystem wurden häufig in Randregionen eingebaut (z.b. Ferienhäuser in den Bergen). Vielfach ist es in diesen Gebäuden nicht möglich eine Wärmepumpe oder eine Holzheizung einzubauen und ein Gas- oder Fernwärmenetz existiert nicht. In solchen Fällen ist der Ersatz der Elektroheizung weder sinnvoll noch wirtschaftlich tragbar. Netzausgleich und Nachfrageflexibilisierung Elektroheizungen sind meist so ausgelegt, dass sie in der Nacht Wärme erzeugen, diese speichern und im Laufe des Tages in Form von Raumwärme abgeben. Elektroheizungen weisen also eine hohe zeitliche Flexibilität auf. Sie leisten damit einen bedeutenden Beitrag für eine optimale Netzauslastung (Tag-Nacht-Ausgleich). Viele Elektrizitätswerke berücksichtigen diesen Nutzen und gewähren bei regelbaren Verbrauchern günstigere Netztarife. Mit der Zunahme der intermittierenden Stromproduktion aus Wind- und PV-Anlagen steigt das Bedürfnis nach Möglichkeiten zur Nachfrageflexibilisierung. Durch den Ersatz der Elektroheizungen fallen zukünftig jedoch Speicherpotentiale weg. Teilweise wird dies durch den Zubau von Wärmepumpen kompensiert. Insgesamt nehmen mittel- bis langfristig die Möglichkeiten zur Nachfrageflexibilisierung jedoch ab. Der VSE geht in seiner Vorschau 2012 davon aus, dass ein spürbarer Ausbau der erneuerbaren Energien in der Schweiz erst ab 2035 einsetzt. Gleichzeitig werden dann auch die erneuerbaren Energien in den für die Schweiz massgebenden umliegenden Märkten eine grössere Rolle spielen. Weder der Bund, noch der VSE haben eine mögliche Rolle von Elektroheizungen als Speichermöglichkeit im Gesamtsystem für den Zeitraum nach 2035 explizit geprüft. Es ist nicht ausgeschlossen, dass dannzumal auf ein Elektroheizungsverbot zurückgekommen werden muss. In Ländern mit vergleichsweise viel intermittierender Einspeisung wie Deutschland und Dänemark wird bereits heute über die Rolle von Wärmespeichern nachgedacht. Im Jahr 2010 empfahl beispielsweise die dänische Klimakommission, dass Sonnen- und Windenergie in Fernwärmenetzen genutzt werden sollte Gesetzliche Rahmenbedingungen In den MuKEn wurde im Jahr 2008 festgelegt, dass Neuinstallationen von Elektroheizungen verboten werden 8. Elektroheizungen dürfen auch nicht als Zusatzheizungen eingesetzt werden. Notheizungen sind in begrenztem Umfang erlaubt. Der Ersatz defekter Elektroheizungen bleibt zulässig, wenn das Gebäude über kein Wärmeverteilsystem verfügt. In der Praxis sind die Bestimmungen bei kleineren Anwendungen mit Netzsteckern (z.b. Öfelis) jedoch praktisch nicht vollziehbar. Die Geräte können ohne Bewilligung in einem Verkaufsgeschäft erstanden und zu Hause eingesteckt werden. 7 Bericht der dänischen Klimakommission vom 28. September Nicht als Gebäudeheizung eingeordnet werden Frostschutzheizungen, Handtuchtrockner/-radiatoren etc. (MuKEn, 2008) 5 / 6

6 Bis 2014 plant die Energiedirektorenkonferenz die MuKEn zu überarbeiten. Im Aktionsplan vom September 2011 wurde die Absicht festgehalten, die Verwendung von Strom für Elektroheizungen ab 2015, mit einer Sanierungspflicht innert 10 Jahren (demnach bis 2025), zu verbieten 9. Im Rahmen des Gebäudeprogramms unterstützen zudem viele Kantone den Ersatz von Elektroheizungen mit Förderbeiträgen, insbesondere wenn ein Wärmeverteilsystem installiert werden muss. 5. Bisherige VSE-Positionen Der VSE hat im Jahr 2012 seine Haltung zu Elektroheizungen dargelegt 10. Daneben hat die Kommission Energiewirtschaft ein Grundlagenbericht zum Thema Komfortwärme verfasst 11. In beiden Papieren wurde anerkannt, dass der Ersatz von Elektroheizungen durch Systeme, welche erneuerbare Energien nutzen, ein grosses Energieeffizienzpotential birgt. Beim Ersatz müssen jedoch die verschiedenen Typen von Elektroheizungen differenziert betrachtet werden. Die Zumutbarkeit für einen Heizungsersatz soll an den spezifischen Einsparkosten anderer Technologien gemessen werden. Im Smart Papier (2012) wurde ausserdem angemerkt, dass bei der Beurteilung der Technologie verstärkt deren Beitrag zur Nachfrageflexibilisierung miteinzubeziehen ist und der VSE Technologieverbote grundsätzlich ablehnt. Gesetzliche Ausgangslage Energiegesetz: Art. 9 Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich 2008 (MuKEn): Art.1.12, 1.13 Auskünfte Katrin Lindenberger Telefon: katrin.lindenberger@strom.ch Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen Hintere Bahnhofstrasse 10, 5001 Aarau, 9 EnDK Energiepolitik der EnDK: Eckwerte und Aktionsplan (9.2011) 10 Smart Papier Positionen und Argumente zur Energiestrategie 2050 (am vom Vorstand genehmigt); einsehbar im VSE-Extranet unter 11 Kommission Energiewirtschaft Grundlagenbericht Komfortwärme (4.2010) 6 / 6