EnergieRespekt. Wie die Energiewende aus ingenieurwissenschaftlicher Sicht gelingen kann

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1 EnergieRespekt Wie die Energiewende aus ingenieurwissenschaftlicher Sicht gelingen kann Energieapero Beider Basel 29. November 2017 Armin Binz Binz Energie am Bau GmbH 1

2 EnergieRespekt Faktor Verlag, Zürich 2014, 90 S. Autoren: Rainer Bacher, Elektrizität Armin Binz, Gebäude Hanspeter Eicher, Energietechnik Rolf Iten, Oekonomie Mario Keller, Verkehr 2

3 Energierespekt Vorprojekt der Energiewende "Vorprojekt" mit folgenden Rahmenbedingungen - Realisierungszeitraum ca. 50 Jahre - Mit heute verfügbare Technologien - Realistische Umsetzungsgrade (keine technischen Maximalpotentiale) - Berücksichtigung des Wachstums - Keine wesentlichen Verhaltensänderungen - Komfortverbesserung Strategischer Ansatz - Fokussierung auf die zentralen Anwendungen von Energie (90%): Raumwärme und -kühlung, Warmwasser, Beleuchtung und Haustechnik in Gebäuden, IKT, Antriebe und Prozesse in Industrie und Gewerbe, Mobilität. - Zielsetzungen gemäss Energiestrategie 2050, Grundlagenmaterial/Rahmenbedingungen Energieperspektiven Einsatz von Effizienztechnologien, konsequente exergetische Optimierung und optimale Nutzung erneuerbarer Energien Resultate - Technische Machbarkeit - Kosten und wirtschaftliche Auswirkungen 3

4 Energieflüsse der schweizerischen Energieversorgung

5 Energieflüsse der schweizerischen Energieversorgung

6 Die grössten Herausforderungen Technisch - Energetische Erneuerung des Gebäudeparks - Ausbau und Anpassung der Elektrizitäts-Infrastruktur (Smart Grid, Speicher) - Mobilität (inkl. Flugverkehr) Gesellschaftlich-politisch-ökonomisch - Akzeptanz von Bedeutung und Dringlichkeit des Problems, breit abgestützter Grundsatz-Konsens - Schaffung von "energiewende-freundlichen", langfristig verlässlichen Rahmenbedingungen Wichtige Umfeldgrössen - Megatrend Digitalisierung - Megatrend Elektrifizierung 6

7 Fazit Die künftige Energieversorgung ist ausreichend und sicher, umweltfreundlich und inländisch. Und sie ist volkswirtschaftlich rentabel. 7

8 Zunahme der Energiebezugsfläche der Gebäude 8

9 Heizwärmebilanzen des Gebäudebestandes 9

10 Heizwärmebedarf des Gebäudebestandes 10

11 Schlüsseltechnologien der Energiewende am Bau 11

12 Zukunftstechnologien 12

13 Bestand Neubau Gebäude Die halbe Miete Wärme - Hohe Anforderungen an Wärmeschutz und Gebäudetechnik nach Gesetz (MuKEn 2014) - Technologie-Entwicklung ungebrochen - Wandel vom Konsumenten zum Prosumenten bis hin zum NZEB (Nearly Zero Energy Building) Schwierige Rahmenbedingungen: - Eigentumsverhältnisse und Lebensumstände der Eigentümer - Energetische Erneuerung stark an allg. Erneuerungsbedarf gekoppelt. - Durch Zumutbarkeit stark geschwächte gesetzliche Anforderungen. - Technisch schwierige Situationen Licht & Kraft Energetische Qualität und Ausstattung nur teilweise planungsrelevant Begrenzte Möglichkeiten zur gesetzlichen Regulierung Risiken: - Enormes Wachstum (Beleuchtung, Geräte) Chancen: - Kurze Erneuerungsrhythmen, - Energieeffizienz häufig finanziell lohnend. - Monitoring und Smart Control Hemmnisse: - Inkompatibilitäten (Schweizer Küchennorm 55, alte Dimmer etc.). - Schwierige Ausgangslagen für Nachrüstung 13

14 Der Gebäudebestand als Technologiemuseum Technologie der 50er bis 80er Jahre: Einzelöfen Oelkessel Zentralheizung Regelungen Elektroboiler Glühlampen Massivwände Alte Fenster Lamellenstoren Abhang der Überalterung Tiefebene der Hoffnungslosigkeit Grundlage: Technology Hype Cycle Diagram von Gartner Inc, erweitert und mit schematischen Einträgen versehen von A. Binz 14

15 Die neuen Minergie-Standards für Neubauten und Erneuerungen aller Gebäudekategorien E Wohnen Beleuchtung Gerät Allg. GT Effizienzmassnahmen E Wohnen Beleuchtung Gerät Allg. GT E EB E netz * 0.4 Wohnen MFH Neubau Lüftung Klima Warmwasser Lüftung Klima Warmwasser Heizen Heizen 0 Maximaler Bedarf Objektwert PVanrechenbar Anforderung 15

16 Eigenstromerzeugung Ermittlung des Eigenbedarfs (100% anrechenbar) und der Netzeinspeisung (40% anrechenbar) Autarkiegrad bezüglich Elektrizitätsbedarf und bezüglich Gesamtenergiebedarf (ungewichtet) 46% 31% 16

17 als Basis-Standard und als P- und A-Standard Effizienzmassnahmen Wohnen MFH E Wohnen Beleuchtung Gerät Allg. GT E Wohnen Beleuchtung Gerät Allg. GT E EB 55 E netz * Lüftung Klima Warmwasser Lüftung Klima Warmwasser Minergie-A der Top Standard 0 Heizen Maximaler Bedarf Heizen Objektwert PVanrechenbar + Total Minergie-A (Plusenergie) Anforderung 17