Die Rolle der fossilen Energieträger im zukünftigen Wärmemarkt

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1 Die Rolle der fossilen Energieträger im zukünftigen Wärmemarkt Klaus Heikrodt 6. VHB Forum Zukünftiger Stellenwert der fossilen Brennstoffe Wartmannsroth, 6. Mai 2015

2 Agenda Politische Vorgaben und Rahmen Marktentwicklung Ökodesign, Energielabel, MAP EnEV und Primärenergiefaktor Energieversorgung mit Gas und Strom Fazit

3 EU Ziele bis 2020 und Umsetzung Plan EU Kommission: 40% CO 2 Reduktion bis % CO 2 Reduktion 20% Effizienzsteigerung 20% Anteil erneuerbare Energien Directive for the energy performance of buildings EPBD Directive for the Ecodesign of energy relevant products ErP Directive for the promotion of renewable energies for heating and cooling RES Energy Efficency of Buildings Energy Efficency of energy relevant products Implementation in Germany Use of renewable energies in Europe Energieeinsparverordnung ENEV Energieverbrauchsrelevante-Produkte Gesetz EVPG und Energielabel Erneuerbare-Energien- Wärmegesetz EEWärmeG

4 Energiewende: Zielsetzung im Energiekonzept 2010 Biomasse im Koalitionsvertrag Biomasse: Der Zubau von Biomasse wird überwiegend auf Abfall- und Reststoffe begrenzt. Dies dient dem Schutz der Natur, vermeidet die Vermaisung der Landschaft und entschärft Nutzungskonkurrenzen. Bestehende Anlagen sollen möglichst bedarfsorientiert betrieben werden,.. Quelle: Koalitionsvertrag zwischen CDU, CSU und SPD, 2013

5 EPBD, Gebäuderichtlinie 2010/31/EU Am in Kraft getreten, nationale Umsetzung ENEV Festlegung von Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz Neubau und Renovierung Altbau Neue Gebäude: Überprüfung zum Einsatz von: a) dezentralen Energieversorgungssystemen basierend auf EE b) Kraft-Wärme-Kopplung c) Fern-/Nahwärme oder Fern-/Nahkälte, insbesondere (auch teilweise) aus EE d) Wärmepumpen Ab Niedrigstenergiegebäude ( nearly zero-energy buildings ), für Behörden als Nutzer oder Eigentümer bereits ab

6 EEWärmeG Nutzungspflicht für erneuerbare Energie im Neubau Anforderung: Deckung des Wärmeenergiebedarfs 15% durch Solar oder 30% durch Biogas (und KWK) oder 50% durch feste oder flüssige Biomasse 50% Geothermie oder Umweltwärme Ersatzmaßnahmen 50% Abwärmenutzung 50% KWK Unterschreitung der EnEV-Anforderungen um 15% Nah- oder Fernwärme (wesentlicher Anteil EE oder 50% KWK oder 50% Abwärme) Kombinationen sind zulässig

7 Agenda Politische Vorgaben und Rahmen Marktentwicklung Ökodesign, Energielabel, MAP EnEV und Primärenergiefaktor Energieversorgung mit Gas und Strom Fazit

8 Beheizungsstruktur in Deutschland bis 2013 Bestand Neubau

9 Struktur in % Marktentwicklung Wärmeerzeuger % 90% 80% 70% 60% 50% * 3,5 4,2 3,4 2,0 7,1 5,9 4,3 3,1 4,1 4,5 4,0 5,3 2,6 8,3 8,6 8,3 6,4 9,1 9,2 8,8 10,1 8,5 6,1 23,6 22,3 11,9 6,9 4,5 3,6 3,1 3,1 6,7 15,5 7,6 9,6 7,2 6,8 8,7 6,7 11,3 9,4 2,1 2,9 5,1 16,0 16,5 15,7 18,0 16,9 20,4 17,1 17,2 20,0 30,1 28,8 40% 30% 20% 38,7 39,2 45,9 49,3 49,8 51,8 54,9 56,7 59,0 61,4 60,6 10% 0% Quelle: BDH Gas-BW Gas-NT Öl-BW Öl-NT Wärmepumpen Biomasse * Eine Erweiterung des Meldekreises in der Produktstatistik Biomassekessel im Jahr 2014 führte zu höheren Stückzahlen im Vergleich zum Vorjahr. Die prozentuale Entwicklung zum Vorjahr ist aber negativ.

10 Marktentwicklung 2014 Gesamtmarkt Wärmeerzeuger - 4 % Stück Wärmeerzeuger (Gas/Öl) - 2 % Stück - Gas-Brennwerttechnik - 2 % Stück - Gas-NT-Technik - 3 % Stück - Öl-Brennwerttechnik + 1 % Stück - Öl-NT-Technik - 3 % Stück KWK (bis 50 kw elektr. ) - 17 % Stück Biomassekessel* - 25 % Stück - Scheitholz - 17 % Stück - Pellets - 35 % Stück - Hackschnitzel - 8 % Stück Wärmepumpen (Heizung) - 3 % Stück - Luft-Wasser + 2 % Stück - Sole-Wasser - 13 % Stück - Wasser-Wasser und Sonstige - 6 % Stück Thermische Solaranlagen - 13 % m² Stück Quelle: BDH

11 Agenda Politische Vorgaben und Rahmen Marktentwicklung Ökodesign, Energielabel, MAP EnEV und Primärenergiefaktor Energieversorgung mit Gas und Strom Fazit

12 Ökodesign und Energielabel ErP Ökodesign Richtlinie Mindesteffizienz- und Emissionsstandards Betroffene Heizgeräte Wärmeerzeuger bis 400 kw Produkte, welche die Mindestanforderungen nicht erfüllen, erhalten keine CE-Zertifizierung ELD Labelling Richtlinie Energielabel für Produkte und Systeme Wärmeerzeuger und Verbundanlagen bis 70 kw Das Label soll Verbrauchern helfen, eine umweltorientierte Kaufentscheidung zu treffen.

13 Energiekennzeichnung Zeitachse Raumheizgeräte A++ bis G A+++ bis D Warmwasserbereiter A bis G A+ bis F

14 Kennzeichnung von Wärmeerzeugern Erdgas Heizöl Strom KWK, Gas WP B/W und W/W WP AW WP BW Kessel BW Kessel NT Kessel NT Kessel

15 Marktanreizprogramm (MAP) Ziel MAP: Zubau erneuerbarer Energien im Wärmemarkt Seit 1.April 2015 Förderung von Solaranlagen, Pelletheizungen und Wärmepumpen (auch Gaswärmepumpen) Private, gewerbliche und kommunale Investitionen in EE Heizungsanlagen oder größere Heizwerke und in Wärmenetze, die mit EE erzeugte Wärme verteilen Neubau und Bestand (Gebäude, in denen seit mindestens 2 Jahren ein Heizungssystem installiert ist) Biogas und Bioöl ist ausgenommen

16 Agenda Politische Vorgaben und Rahmen Marktentwicklung Ökodesign, Energielabel, MAP EnEV und Primärenergiefaktor Energieversorgung mit Gas und Strom Fazit

17 EnEV Hauptanforderungsgröße: Jahresprimärenergiebedarf Der Primärenergiefaktor f p ist das Verhältnis von insgesamt aufgewendeter Primärenergie (Q p ) zur Endenergie (Q E ) beim Nutzer: f p = Q p Q E Primärenergie ist die Energie mit vorgelagerten Prozessketten Jahresprimärenergiebedarf Q P = f P * Q E ist die Summe der Energiemenge für Heizung, TWW-Bereitung, Lüftung, Kühlung mit vorgelagerten Prozessketten Primärenergie Q p Endenergie Q E Gewinnung Umwandlung Verteilung Primärenergiefaktor f P

18 Primärenergiefaktoren Energieträger Fossile Brennstoffe Biogene Brennstoffe Nah-/Fernwärme aus KWK Nah-/Fernwärme aus Heizwerken Umweltenergie Primärenergiefaktor Strom Entwicklung ENEV ENEV ,6 ENEV 2014 ab ,4 ENEV 2014 ab ,8 Verdrängungsstrommix 2,8 Primärenergiefaktor f P nicht erneuerbarer Anteil Heizöl EL 1,1 Erdgas H 1,1 Flüssiggas 1,1 Biogas 0,5 Bioöl 0,5 Holz 0,2 fossiler Brennstoff 0,7 erneuerbarer Brennstoff 0,0 fossiler Brennstoff 1,3 erneuerbarer Brennstoff 0,1 Solarenergie 0,0 Erdwärme, Geothermie 0,0 Umgebungswärme Strommix 0,0 Damit vereinfachte Erfüllungen der Anforderungen an den Jahresprimärenergiebedarf

19 EnEV Referenzgebäudeverfahren

20 Referenzgebäude Wohngebäude

21 Primärenergieanforderungen EnEV 2014 Geplantes Gebäude Geplantes Gebäude Referenzgebäude Gebäudeentwurf Berechnung Q P, geplant Berechnung Q P, Referenz EnEV 2014 bis : Primärenergiebedarf Q P, max = Q P, geplant Q P, Referenz EnEV 2014 ab : Primärenergiebedarf Q P, max = Q P, geplant 0,75 * Q P, Referenz

22 Anrechenbarkeit Biogas und Bioöl in EnEV 2014 Primärenergiefaktor 0,5 für Bioöl und Biogas nur, wenn flüssige oder gasförmige Biomasse im unmittelbaren räumlichen Zusammenhang mit dem Gebäude erzeugt wird Anrechnung von Bioöl und Biogas nur bei Einsatz in Nah- oder Fernwärme

23 Beispiel EFH Neubau Freistehendes Einfamilienhaus, 1,5-geschossig, Vollkeller beheiztes Volumen V e = 669,0 m³ Hüllfläche A = 455,0 m² A/Ve-Verhältnis = 0,68 m -1 Nutzfläche A N = 214,1 m² Grundfläche A G = 96 m 2

24 Beispiele Anforderungsniveau EnEV 2014, EFH Neubau EFH Neubau, Freistehendes Einfamilienhaus, 1,5-geschossig, Vollkeller A n =214 m², h g = 2,75 m, Referenzausführung ENEV 2014, Standardwerte DIN V ENEV 2009 ENEV 2014 ENEV 2016 Neubau bis Neubau ab Klimadaten DIN V : DIN V : DIN V : Klimaregion 4, Potsdam Klimaregion 4, Potsdam Primärenergiefaktor Strom 2,6 2,4 1,8 Spez. Jahres- Primärenergiebedarf 71,9 kwh/(m²a) 68,1 kwh/(m²a) 65,7 kwh/(m²a) Referenzhaus Faktor 0,75 Zulässiger spez. Jahres- Primärenergiebedarf 71,9 kwh/(m²a) 68,1 kwh/(m²a) 49,3 kwh/(m²a)

25 Jahres- Primärenergiebedarf EFH EnEV 2014

26 Jahres- Primärenergiebedarf EFH EnEV 2016

27 Jahres- Primärenergiebedarf EFH EnEV 2016

28 Agenda Politische Vorgaben und Rahmen Marktentwicklung Ökodesign, Energielabel, MAP EnEV und Primärenergiefaktor Energieversorgung mit Gas und Strom Fazit

29 DVGW F&E Radar Vorgehensweise

30 DVGW F&E Radar

31 Energiekonzept der Zukunft Kohle Strom Gas Erdgas CO 2 Abtrennung Erneuerbare Energien, Wind Elektrolyse CO 2 Synthetisches Gas (Kohle, Biomasse H 2 CH 4 mit CO 2 -Abtrennung) CO 2 H 2 Synthese Biogas Gülle, NAWARO Biomasse GuD-Kraftwerke Kraft- Wärme- Kopplung Nutzung von elektrischer Energie und Wärme

32 Gasnutzung in kleinen KWK-Anlagen

33 Agenda Politische Vorgaben und Rahmen Marktentwicklung Ökodesign, Energielabel, MAP EnEV und Primärenergiefaktor Energieversorgung mit Gas und Strom Fazit

34 Gerätetechnik in Energieversorgungssystemen Anforderungen Auslegung System Wärme Strom Einkopplung erneuerbarer Energien (Strom und Wärme) Hohe Effizienz (Wärme, Strom) Smart Grid (Strom) Deckung Wärmebedarf und Wärmespitzen, Heizung und TWW Lastprofile für Wärme und Strombedarf Bereitstellungsprofile EE Wärme und Strom Smart Grid - Strompreis Speicherbedarf Betriebsweise Wirtschaftlichkeit Kombination von Einzelkomponenten zu einer technisch und wirtschaftlich arbeitenden Gesamtanlage unter Berücksichtigung der gesetzlichen Vorgaben und der zukünftigen Anforderungen Hybridsysteme Energiemanager

35 Zukünftige neue EFH, kleine Gebäude im Niedrigstenergiegebäudestandard Abnahme der Anteile von fossilen Energieträgern, Gas, Heizöl, Pellets, auch Biogas und Bioöl Vermehrter Einsatz von elektrischer Energie Luft Wasser Elektro-Wärmepumpen PV-Anlagen Nah- / Fernwärme

36 Zukünftige neue MFH, größere Gebäude im Niedrigstenergiegebäudestandard Gas und Strom dominieren Vermehrter Einsatz Gerätekombinationen (Strom, Wärme) zur Erfüllung der Anforderungen aus EEWärmeG und EnEV Fernwärme aus KWK oder erneuerbarer Energie Investitionskosten und Wirtschaftlichkeit bestimmen die Auswahl

37 Bestandsgebäude Gas dominiert Vermehrter Einsatz Gerätekombinationen (Strom, Wärme) zur Erfüllung der Anforderungen aus EEWärmeG und EnEV Fernwärme wenn verfügbar Investitionskosten und Wirtschaftlichkeit bestimmen die Auswahl

38 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!