Wärmezukunft 2050: Wie kann die Dekarbonisierung des österreichischen Gebäudesektors gelingen

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Tomas Gerstle
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1 Wärmezukunft 25: Wie kann die Dekarbonisierung des österreichischen Gebäudesektors gelingen Dr. Andreas Müller Umwelttechnologie-Netzwerktreffen 15. März 218, BMNT, Wien TU Wien - Energy Economics Group (EEG)

2 Studie: Wärmezukunft 25 Umfassende Analyse ob ein solches Ziel technisch und ökonomisch möglich ist. Wesentliche Schlussfolgerungen Weitestgehende Dekarbonisierung bis 25 ist möglich, aber es gibt Herausforderungen. (Szenarienergebnisse: -95 % inkl. Vorketten) Ein solcher Pfad ist kostenneutral bzw. kosteneffizient. Die Wärmewende erfordert höhere Investitionen in Gebäudesanierung und erneuerbare Heizsysteme und führt zu substanziell geringeren laufenden Heizenergiekosten. Ein breites Bündel an politischen Instrumenten ist für die Umsetzung der Wärmewende erforderlich. 2 Kranzl et al. (218): Wärmezukunft 25. Erfordernisse und Konsequenzen der Dekarbonisierung von Raumwärme und Warmwasser-bereitstellung in Österreich. Energy Economics Group, TU Wien.

Erfordernisse und Konsequenzen der Dekarbonisierung von Raumwärme und Warmwasser-bereitstellung in

3 Studie: Wärmezukunft 25 Kostenneutralität Heizkostenvergleich für kleine Wohngebäude Kranzl et al. (218): Wärmezukunft 25. Erfordernisse und Konsequenzen der Dekarbonisierung von Raumwärme und Warmwasser-bereitstellung in Österreich. EnergyEconomics Group, TU Wien. Für jeden Gebäudetypen (kleine wie auch große Gebäude) gibt es ein alternatives (zu Öl/Gas) Heizungssystem das im wesentlichen kostenneutral ist 3

4 Wärmewende-Szenario 25: Ergebnisse Entwicklung des Endenergieeinsatzes Endenergieeinsatz, Heizen und Warmwasserbereitstellung [TWh] Statistische Daten Simulationsergebnisse Öl und Kohle Biomethan, erneuerb. H2 und Synthesegas Erdgas Strom direkt Strom, Wärmepumpen Umgebungswärme Solar Fernwärme Pellets Hackgut Stückholz Die historische Entwicklung des Energieeinsatzes ist heizgradtag-bereinigt und enthält einen Trend von -15 Gradtagen [Kd] pro Dekade. Halbierung des Endenergieverbrauches Biomasse (dezentral) gefolgt von Fernwärme und Wärmepumen stellen insgesamt 75 % der Wärme bereit Der Rest durch Solartechnologien und gasförmige Energieträger Reduktion der Treibhausgase um -95 % gegenüber Der Gesamtbiomasseeinsatz steigt nicht

5 Wärmewende-Szenario 25: Ergebnisse Kumuliert installierte Leistung in Neubauten ab 217 [GW] Neubau Kumuliert installierte Leistung - Jährliche Anteile Wärmepumpe Strom direkt Pellets Hackgut Stückholz Gas Öl und Kohle Fernwärme Anteile jährlich installierter Leistung in Neubauten 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Leistung je Gebäude: 1,2 x [Heizlast + Leistungsbedarf zur Warmwasserbereitstellung (mit Speicher) ] Leistung von Solartechnologien ist nicht dargestellt Kleine Neubauten warden nahezu vollständig durch Wärmepumpen versorgt Fernwärme und (zunächst noch) Gas-befeuerte Heizungssysteme vorwiegend in urbanen Räumen 5

6 Wärmewende-Szenario 25: Ergebnisse Bestandsgebäude und Neubauten Kumuliert installierte Leistung - Jährliche Anteile Kumuliert installierte Leistung in Gebäuden ab 217 [GW] Solarthermie und PV** Wärmepumpe Strom direkt Pellets Hackgut Stückholz Gas Öl und Kohle Anteile jährlich installierter Leistung in Gebäuden 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Fernwärme Leistung je Gebäude: 1,2 x [Heizlast + Leistungsbedarf zur Warmwasserbereitstellung (mit Speicher) ] Leistungsbedarf in Neubauten niedrig im Vergleich zum Bedarf im Gesamtbestand Geringe Neuinstallationen von Gaskessel in urbanen Regionen verbleibt Wärmepumpen bauen Marktanteil von derzeit 1 % auf 4 % aus. Anteile von dezentralen Biomassekessel steigen auf etwa 35 %. 6

7 Wärmewende-Szenario 25: Ergebnisse Jährliche Neuinstallationen (in tds. Haushalte) bis 23 Jährliche Neuinstallation [tds. Haushalte] / /22 221/ / / / /23 Historische Daten: Fernwärmeanschlüsse: Statistik Austria, Mikrozensus Fossile Heizungssystem: VÖK, Kesselmarktstatistiken Erneuerbare Systeme: Biermayr et al., Innovative Energietechnologien in Österreich Marktentwicklung 216 Strom direkt: Eigene Annahmen Stückholz*: Stückholzkessel und Stückholz-Pellet Kombikessel 7

8 Eine nahezu vollständig CO 2 -neutrale Wärmeversorgung ist technisch möglich und ökonomisch vertretbar, aber kein Selbstläufer! Herausforderungen liegen unter anderem Rahmenbedingungen zu schaffen, damit der zusätzliche Strombedarf aus Wärmepumpen das Stromsystem nicht übermäßig belastet Wärmeversorgung in Städten: Sinnvolles Verhältnis von erneuerbarer Fernwärme und erneuerbarem Gas Umsetzen eines effektiven, breiten Maßnahmenbündel von energiepolitischen Instrumenten 8

9 Stromeinsatz zur Wärmebereitstellung Bestandsaufnahme: In Österreich seit langem Stromeinsatz zur Wärmebereitstellung beachtlich. Daher entstehen die Stromspitzen bei niedrigen Temperaturen Hohe Stromlasten bei niedrigen Temperaturen Last [MW] el ] Stromlast vs. Temperatur - Wetterjahr Temperatur [ C] Temperatur [ C] Wärmepumpen werden im Neubau größte Bedeutung haben Und auch im Bestand stark eingesetzt werden 9

Aber nur dann, wenn Wärmepumpen in dafür geeignete Gebäude eingebaut werden (Flächenheizung), wenn

10 Stromeinsatz zur Wärmebereitstellung Durch Ersatz von Stromdirektheizungen und thermische Sanierungen kann der Stromeinsatz trotzt eines massiven Ausbaus von Wärmepumpen reduziert werden 1 Aber nur dann, wenn Wärmepumpen in dafür geeignete Gebäude eingebaut werden (Flächenheizung), wenn nicht vollständig auf Luftwärmepumpen gewechselt wird, wenn Stromdirektheizungen nicht erneut in den Markt kommen.

11 CO 2 -neutrale Wärmebereitstellung in Städten Endenergieeinsatz, Heizen und Warmwasserbereitstellung [TWh] Benötigt sinnvoll Kombination von erneuerbarem Gas und erneuerbarer Fernwärme in Städten! Gegenüber dem Status-quo erfordert das einen Ausbau der Fernwärmeversorgung und einen Rückbau der Erdgasversorgung Öl und Kohle Biomethan, erneuerb. H2 und Synthesegas Erdgas Strom direkt Strom, Wärmepumpen Umgebungswärme Solar Fernwärme Pellets Hackgut Stückholz Statistische Daten: Statistik Austria, Mikrozensus (Primäres Heizsystem nach überwie-gend eingesetztem Energieträger) 225 Versorgte Haushalte [tds. WE] Simulationsergebnisse: Hauptwohnsitze nach Energieträger (und Installationszeitpunkt) Öl und Kohle, Installation nach 217 Öl und Kohle, Installation vor 217 Gas, Installation nach 217 Gas, Installation vor 217 Strom direkt, Installation nach 217 Strom direkt, Installation vor 217 Damit sich die Gas-Bilanz ausgeht, müssen Solartechnologien >3% der in diesen Gebäuden benötigten Wärmeenergie bereitstellen 11

12 CO 2 -neutrale Wärmebereitstellung in Städten In unserer Studie verbleibt ein Gasbedarf von etwa 2 % bezogen auf den heutigen Erdgaseinsatz in Gebäuden. Durch Beimischung von Wasserstoff (5 % vol ) ergibt das einen jährlichen Biomethanbedarf von 45 Nm³ zur Wärmebereitstellung in Gebäuden. Entspricht einer Ausschöpfung der Biomethan-Gesamtpotentiale von 35 % bis 6 % (3 %). Verbleibende Potential-Restmengen ist anderen Sektoren vorzuhalten Überall wo es irgendwelche Alternativen gibt, darf kein Gas verwendet werden Rückbau des Gasnetzes im ländlichen Raum! CO 2 -Neutrale Fernwärme Saisonal-Speicher! Senken der Rücklauftempertaturen => Maßnahmen bei versorgten Objekten setzen 12

13 Bündel an erforderlichen politischen Instrumenten 13

Oliver Rapf(218): Politische Rahmenbedingungen für die

14 Internationaler energiepolitischer Rahmen EPBD III - ZIEL: CO 2 -freier Gebäudebestand in Quelle: Oliver Rapf(218): Politische Rahmenbedingungen für die Dekarbonisierung des Gebäude-Sektors auf europäischer Ebene

Nationaler energiepolitischer Rahmen Quelle: ORF, 21.

Energiepolitik zwischen Bevormundung und Konsumenteninteresse.

15 Nationaler energiepolitischer Rahmen Quelle: ORF, IWO-Symposium: Golden Platingbeim Klimaschutz? Energiepolitik zwischen Bevormundung und Konsumenteninteresse. Diskutanten waren sich einig: Kluge Energiepolitik geht auch ohne Verbote. Quelle: Interview Sebastian Fellner, Karin Riss mit Elisabeth Köstinger, 28. Dezember 217 Quelle: Fachverband Mineralölindustrie, Fachverband Energiehandel 15

16 Die Wärmewende ist eine Herausforderung, Endenergieeinsatz, Heizen und Warmwasserbereitstellung [TWh] Statistische Daten Simulationsergebnisse Öl und Kohle Biomethan, erneuerb. H2 und Synthesegas Erdgas Strom direkt Strom, Wärmepumpen Umgebungswärme Solar Fernwärme Pellets Hackgut Stückholz aber realisierbar! 16

17 Danke für die Aufmerksamkeit! Orig. Photo: Patrick Stargardt

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