Allgemeine Bedeutung von Sanierung

Transkript

1 Allgemeine Bedeutung von Sanierung Wolfgang Streicher Universität Innsbruck Bauherrenkongress 2012, Linz 1

2 Energieflussbild Österreich 2005 Quelle: BMWA, EVA, (2006) Bauherrenkongress 2012, Linz 2

3 Quelle: Passivhaus Institut Bauherrenkongress 2012, Linz 3

4 Endenergiebedarf in TJ/a Endenergie Sonstige und Haushalte EE Sonstige EE Haushalte Quelle: Statistik Austria, superwebguest 2012, ) Bauherrenkongress 2012, Linz 4

5 Energiebilanz Haushalte Steiermark Daten???? LIG 0% BIG 1% KAGES 2% öffentliche oder private Dienstleistungen 22% Private Haushalte 75% Quelle: Energiebilanz Steiermark Bauherrenkongress 2012, Linz 5

6 Was und Wie heizen wir heute (Quelle: Klimaschutzbericht 2011) Bauherrenkongress 2012, Linz 6

7 Spezifischer Heizenergiebedarf von Ein- (EFH) und Mehrfamilienhäusern (MFH-K: kleines MFH, MFH-G: großes MFH) sowie Nichtwohngebäuden (NWG) nach Baualter in Österreich Quelle: Jungmeier, et al. (1996) Bauherrenkongress 2012, Linz 7

8 Bauherrenkongress 2012, Linz 8

9 Treibhausgas-Emissionen 2009 und Änderung der Emissionen zwischen 1990 und 2009 nach Sektoren. (Quelle: Klimaschutzbericht 2011) Bauherrenkongress 2012, Linz 9

10 (Quelle: Klimaschutzbericht 2011) Bauherrenkongress 2012, Linz 10

11 Treibhausgasemissionen (temperaturbereinigt) aus der Raumwärme und sonstigem Kleinverbrauch Quelle: BMLFUW (2005) Bauherrenkongress 2012, Linz 11

12 Emissionsfaktoren für Heizungssysteme bezogen auf Endenergieeinsatz Brennstoff SO 2 Kg/TJ NO x Kg/TJ C x H y Kg/TJ CO Kg/TJ Staub Kg/TJ CO 2 Kg/TJ Fernwärme > 50 MW th Fernwärme 50 MW th Holz Einzelofen Holz Zentralheizung Kohle Einzelofen Kohle Zentralheizung Heizöl EL Einzelofen <0, Heizöl EL Etagenheizung <1 67 <0, Heizöl EL Zentralheizung <1 67 <0, Heizöl L Zentralheizung < Erdgas Einzelofen 51 < Erdgas Etagenheizung Erdgas Zentralheizung 42 < Erdgas Warmwasserversorgung Strom Heizperiode 1) Quelle: BMWA (2004) 1) Quelle: BMWA (1996) Bauherrenkongress 2012, Linz 12

13 CO2 Emissionen [kt/a] CO 2 -Emissionen durch Beheizung von Wohnungen in Österreich vor ab 1991 EFH MFH-K MFH-G NWG Quelle: eigene Berechnung Bauherrenkongress 2012, Linz 13

14 Projekt 58 Um die gewünschten Einsparungen bis 2012 zu erreichen, wäre eine Sanierungsrate von ca. 5 % notwendig. Bei einer Erhöhung der Sanierungsquote von dzt. 1 % auf 3 % würde es bis 2016 dauern, die gewünschten Einsparungen zu erreichen. Mio t CO2 Trendszenario thermische Althaussanierung - gesamter Wohnungsbestand Einfamilienhäuser Sanierungsquote (incl. 20% Wechsel von Öl auf Biomasse/Solarenergie) Bild: Trendszenario thermische Althaussanierung und thermographische Aufnahme von Graz [IWT] Bauherrenkongress 2012, Linz 14 1%/a 2%/a 3%/a 4%/a 5%/a

15 FAKULTÄT FÜR BAUINGENIEURWISSENSCHAFTEN INSTITUT FÜR KONSTRUKTION UND MATERIALWISSENSCHAFTEN Temperaturänderung 2020/50 vs. 1961/90 (nahe dem alten B2 Szenario) Quelle: heat.at, Töglhofer et al. (2008) Bauherrenkongress 2012, Linz 15

16 Zukünfiger Heizenergie- und Kühlbedarf Ergebnisse für die Klima Graz 1990 und 2050 Nutz-Jahresenergiebedarf nach OIB (2008) in kwh/m²a 200,00 180,00 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 EFH_alt EFH_Std EFH_NE EFH_PH MFH_alt MFH_Std Klima 1990 HWB [kwh/m²a] Klima 1990 KB [kwh/m²a] Klima 2050 HWB [kwh/m²a] Klima 2050 KB [kwh/m²a] MFH_NE Büro_alt Büro_Std Büro_NE Quelle: heat.at, Töglhofer et al. (2008) Bauherrenkongress 2012, Linz 16

17 Wärme (EFH-II ) spezifische CO 2 -Äquivalent-Emissionen Wärmegestehungskosten, (nach Kaltschmitt, M., Streicher, W. 2009) Wärmegestehungskosten in /kwh 0 0,036 0,072 0,108 0,144 0,180 0,216 0,252 CO2-Äquvalent-Emissionen in t/tj bzw. kg/gj Wärmepumpe UCPTE-Mix HGT-gew. Mix Österr CO 2 -Äquivalent-Emissionen in t/gwh bzw. g/kwh Erdgas Erdgas/solar Heizöl Heizöl/solar Wärmepumpe Geothermie NW Pellets Pellets/solar Biomasse NW Biomasse/solar NW Biomasse/Heizöl NW Wärmegestehungskosten in /GJ Bauherrenkongress 2012, Linz 17

18 Energie Referenzszenario Gebäude Steiermark (Business as usual) GWh Solarthermie Gas ÖL Kohle Erneuerbare FW Strom Quelle: Klimaschutzplan Steiermark, Gebäude, Streicher et al. (2010) Bauherrenkongress 2012, Linz 18

19 Massnahmen (Beispiel für Gebäude) Referenzszenario + verstärkte thermische Sanierung + ökologischerer Heizungstausch + verstärkter Einsatz von Solarthermie + 0-CO2 Emissionen im Neubau + (Stromverbrauchsreduktion) = Zielszenario Basisziel (~ % CO2 bis 2020) EU 2020 Innovationsziel ( - 80 % CO2 bis 2050) G8- Staaten Kosten Politische Handlungsoptionen, liegen die in der Gemeinde??? Quelle: Klimaschutzplan Steiermark, Gebäude, Streicher et al. (2010) Bauherrenkongress 2012, Linz 19

20 Innovationsszenario GWh Solarthermie Erneuerbare Gas Öl Kohle Fernwärme Strom Quelle: Klimaschutzplan Steiermark, Gebäude, Streicher et al. (2010) Bauherrenkongress 2012, Linz 20

21 Innovationsszenario Tonnen CO2e Gas Öl Kohle Fernwärme Strom Referenzszenario 100% 25% 37% 55% Basiszielszenario 100% 52% 71% 88% Innovationszielszenario 100% 62% 80% 95% Quelle: Klimaschutzplan Steiermark, Gebäude, Streicher et al. (2010) Bauherrenkongress 2012, Linz 21

22 Energieautarkie Österreich 2050 Feasibility Study Leitung, Gesamtmodell Wolfgang Streicher, Universität Innsbruck, Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften, Arbeitsbereich Energieeffizientes Bauen Bereich Industrie/Produktion Hans Schnitzer, Michaela Titz, TU Graz, Institut für Prozess- und Partikeltechnik Bereich Gebäude Florian Tatzber, Richard Heimrath, Ina Wetz, TU Graz, Institut für Wärmetechnik Bereich Verkehr Stefan Hausberger, TU Graz, Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik Andrea Damm, Karl Steininger, Universität Graz - Wegener Center for Climate and Global Change Bereich Energiewirtschaft Reinhard Haas, Gerald Kalt, TU Wien, Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft, Energy Economics Group Stephan Oblasser, Landesenergiebeauftragter Tirol Review Michael Cerveny, Andreas Veigl, ÖGUT, Wien Consulting Martin Kaltschmitt, Universität Hamburg-Harburg nergieautarkie_endfassung_ pdf / Bauherrenkongress 2012, Linz 22

23 Randbedingungen Potentiale Erneuerbarer Energieträger aus Österreich (Biomasse, Wasser, Wind, Sonne, Umweltwärme, tiefe Geothermie) Tages.- und wochenmäßiger Stromaustausch mit Nachbarländern (Saisonspeicherung in Österreich, europäischer Kontext) Konstante landwirtschaftliche Fläche für Nahrungs- und Futtermittelproduktion Keine fossilen Energieträger und keine Kernenergie Rucksack an Import von Nahrungsmittel- und Gütern wird nicht berücksichtigt (ca. 44 % des heutigen Verbrauchs an fossiler Energie). Betrachtete Sektoren: Gebäude, Mobilität und Produktion (Industrie) Keine ökonomische Analyse 2 Szenarien Konstant-Szenario: Konstante Energiedienstleistung bis 2050 (beheizte m² Gebäudefläche, Pkm, tkm, konstante Bruttowertschöpfung der Industrie) Quelle: Energieautarkie Wachstums-Szenario: Österreich Anstieg 2050, der Streicher Energiedienstleistung et al 2010 um ,8 %/a (ca. 40 % Bauherrenkongress Anstieg von 2012, 2008 Linz bis 2050) 23 => keine Einschränkung der Bedürfnisse

24 Thermische Sanierungen von Wohngebäude im Zeitverlauf im Konstant und Wachstums Szenario 100% 90% 80% 70% 60% 50% Sanierte Nutzfläche Ø 70 kwh/m².a Sanierte Nutzfläche Ø 40 kwh/m².a Gesamt saniert Gesamt unsaniert 40% 30% 20% 10% 0% Quelle: Energieautarkie Österreich 2050, Streicher et al Bauherrenkongress 2012, Linz 24 Jahr

25 Absoluter Heizwärmebedarf von Wohngebäuden nach Bauperioden 250 Heizwärmebedarf Wohngebäude in PJ bis bis bis bis 1944 vor 1919 Gebäudebestand 2010 Gebäudebestand 2050 Konstant Gebäudebestand 2050 Wachstum Quelle: Energieautarkie Österreich 2050, Streicher et al Bauherrenkongress 2012, Linz 25

26 Absoluter Nutzenergiebedarf in PJ für Wohn- und Nichtwohngebäude im Konstant (K) und Wachstums Szenario (W) Quelle: Energieautarkie Österreich 2050, Streicher et al Bauherrenkongress 2012, Linz 26

27 Ergebnisse Gebäude Ca. 50 % Energieeinsparung => hochwertige Sanierung alter Gebäude, neue Gebäude als Passivhäuser Umstieg auf Solarthermie, Wärmepumpe; Einsparung beim Haushaltsstrom (Biomasse wird speziell im Wachstums-Szenario primär für Verkehr und Industrie benötigt) Quelle: Energieautarkie Österreich 2050, Streicher et al Bauherrenkongress 2012, Linz 27

28 Ergebnisse: Primärenergieeinsatz Erneuerbarer Energieträger Annähernde Ausschöpfung der Potenziale bei Wachstums-Szenario Starke Steigerung bei PV, Wind, Solarthermie, Umweltwärme, tiefe Geothermie Erhöhung der Leistung der Pumpspeicherkraftwerke um 85 % bzw. 130 % Quelle: Energieautarkie Österreich 2050, Streicher et al Bauherrenkongress 2012, Linz 28

29 Quelle: Energieautarkie Österreich 2050, Streicher et al Bauherrenkongress 2012, Linz 29

30 Sanierung Graz Dieselweg Quelle: GIWOG, gemeinnützige Industrie-Wohnungs-AG Bauherrenkongress 2012, Linz 30

31 Sanierung Bsp Graz Dieselweg Generell wurden/werden alle Produkte und Komponenten mit höchstmöglichen Assemblierungsgrad auf die Baustelle geliefert. Die Gebäudehüllenvorfertigung ermöglicht die Einhausung durc große Fertigwandelemente soll anknüpfend an die fertig gestellte Modernisierung zum Passivhaus in Linz, Makartstraße noch vertieft werden. Die Fertigung der Wände (Tragstruktur) wird dabei sukzessive vo der klassischen Elementfertigung hin zu einer industriellen Vorfertigung führen mit darin integrierten Waben-Solarpaneelen (Glas-Luftspalt-Wabe-Rückwand), integriert mit Passivhausfenstern und Lüftungskanälen (für die Ankopplung an dezentrale Lüftungsgeräte mit WRG). Damit wird auch die Luftdichtheit beim Altbestand erreicht. Die gesamte Haustechnik vom Warmwasser-Speicherkonzept, vom Klimawandkonzept bis hin zu den Steigleitungskomponente wurden/werden ebenfalls weitestgehend vorgefertigt geliefert und montiert. Quelle: GIWOG, gemeinnützige Industrie-Wohnungs-AG Bauherrenkongress 2012, Linz 31

32 Sanierung Graz Dieselweg Quelle: GIWOG, gemeinnützige Industrie-Wohnungs-AG Bauherrenkongress 2012, Linz 32

33 FAKULTÄT FÜR BAUINGENIEURWISSENSCHAFTEN INSTITUT FÜR KONSTRUKTION UND MATERIALWISSENSCHAFTEN Bauherrenkongress 2012, Linz 33

34 Versuch eines Resümees Um Energiebedarf und CO2 Emissionen im Gebäudebereich zu reduzieren bedarf es es einer Erhöhung der hochwertigen Sanierungsrate Passivhausstandard (kombiniert mit der Nutzung Erneuerbarer Energieträger) im Neubau Konsequente Umsetzung der Raumplanung Fernwärmenetze werden aufgrund des geringen Energiebedarfs an Bedeutung verlieren Biomasse wird eher für andere Sektoren als die Beheizung verwendet werden, wenn Österreich sich durch eigene erneuerbare Energien vollständig versorgen will Solarthermie, PV und Wärmepumpe werden in einem solchen Umfeld wahrscheinlich an Bedeutung gewinnen Um Energieautarkie bis 2050 zu erreichen sind politische Rahmenbedingungen bereits heute zu setzen Quelle: Energieautarkie Österreich 2050, Streicher et al Bauherrenkongress 2012, Linz 34