17. Fachtagung ERDGAS UMWELT ZUKUNFT

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1 17. Fachtagung ERDGAS UMWELT ZUKUNFT Klimaschutz und Wärmeversorgung in der Zukunft Leipzig Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH

2 INHALT Einleitung Wärmemarkt in Deutschland Energieeinsparverordnung Primärenergiebedarf / Primärenergiefaktoren Wesentliche Änderungen der EnEV 2014 Auswirkungen der EnEV 2014 im Neubaubereich Kühlung im Wohngebäude Fazit Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

3 Politisch-rechtliches Umfeld Ökodesign Richtlinie Labelling Richtlinie EPDB EED RES Europäisch Energiekonzept der Bundesregierung National Energieeinsparverordnung Erneuerbare- Energien- Wärmegesetz Erneuerbare- Wärme-Gesetz BW Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

4 Anteile der genutzten Energieträger und Wärmeerzeuger im Bestand Derzeit rund 40 Mio. Wohnungen in Ein- und Mehrfamilienhäusern mit 20,7 Mio. Wärmeerzeugern im Bestand (2014) dazu: Fernwärmeanschlüsse für ca. 5,5 Mio. WE ca. 1,2 Mio. Nachtspeicherheizungsanlagen und 2,0 Mio. thermische Solaranlagen mit 18,4 Mio. m² Fläche Energieträger Wärmeerzeuger Strom 2,9% Fernwärme 13,5% Wärmepum pen 1,5% Sonstige 6,0% Erdgas 49,3% Wärmepump en 0,7 Mio. Stück Biomasse- Kessel ca. 0,9 Mio. Stück Öl-Heizkessel (Heizwert) 5,2 Mio. Stück Öl- Brennwertkes sel ca. 0,6 Mio. Stück Heizöl 26,8% Quellen: BDH, BDEW, BSW, AGFW Gas-Kessel (Heizwert) 8,9 Mio. Stück Gas- Brennwertkes sel ca. 4,4 Mio. Stück Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

5 Wärmeversorgungsstruktur verschiedener Modernisierungsstandards 2013 Quelle: IWU Darmstadt/Fraunhofer IFAM: Monitoring der KfW-Programme "Energieeffizient Sanieren" und "Energieeffizient Bauen" 2013 (Auswertung von Stichproben) 66% Effizienzhaus 115 Effizienzhaus 100 Effizienzhaus 85 Effizienzhaus 55/70 54% 44% 36% 33% 33% 30% 47% 46% 47% 41% 31% 18% 22% 17% 15% 11% 11% 10% 10% 10% 9% 9% 6% 7% 3% 22% 19% 15% 13% 22% 10% Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

6 Wärmeversorgungsstruktur verschiedener Neubaustandards 2013 Quelle: IWU Darmstadt/Fraunhofer IFAM: Monitoring der KfW-Programme "Energieeffizient Sanieren" und "Energieeffizient Bauen" 2013 (Auswertung von Stichproben) Effizienzhaus 70 Effizienzhaus 55 Effizienzhaus 40 89% 82% 62% 60% 35% 12% 7% 0% 0% 0% 11% 26% 20% 44% 41% 33% 28% 28% 25% 10% 10% 6% 7% 49% Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

7 Wesentliche Änderungen der EnEV 2014 im Überblick 1-stufige Verschärfung der Anforderungen im Neubau ab um 25 % (Primärenergie) bzw. ca. 20 % (Wärmeschutz) Neuer Primärenergiefaktor für Strom: ab : 2,4 ab : 1,8 (!) Einführung von Energieeffizienzklassen auf Basis Endenergie Präzisierung sommerlicher Wärmeschutz (neue DIN ) Kontrollsystem für ausgestellte Energieausweise und Inspektionsberichte von Klimaanlagen Keine Verschärfung der Anforderungen bei Bestandssanierung Erweiterte Austauschverpflichtung für alte Standard-Heizkessel (Jahrgänge älter als 1985 bzw. älter als 30 Jahre) Keine Verschärfung der Anforderungen bei Raumhöhe >4m und dezentralen Gas- oder Warmluftheizungen Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

8 Entwicklung der Primärenergiefaktoren Strom Primärenergiefaktor Strommix Primärenergiefaktor Verdrängungsstrommix EnEV ,6 2,6 AGFW FW 309 2,6 3,0 EnEV 2009 nach Auslegung 2,6 3,0 EnEV 2014 ab ,4 2,8 EnEV 2014 ab ,8 2,8 Deutlich vereinfachte Erfüllung der PE-Anforderungen der EnEV für strombasierte Heizung/TWE ab 2016 Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

9 Strom Energiekosten CO 2 -Emissionen Primärenergiefaktor Arbeitspreis CO2-Emissionsfaktor Primärenergiefaktor 3,0 2,7 2,6 2,4 1,8 EnEV 2002 EnEV 2007 EnEV 2009 EnEV 2014 EnEV 2016 Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

10 Auswirkungen der EnEV 2014 auf den Einsatz von Gastechnologien im Neubaubereich Einfamilienhaus (EFH Neubau) Wohnfläche 150 m² Nutzfläche A N 255,5 m² Bruttovolumen V e 798,3 m³ A/V e 0,64 m -1 Ausgangszustand für baulichen Wärmeschutz: übliche Bauausführung: entsprechend der Mindestanforderung für KfW- Effizienzhaus 70 Quelle: Neubaukompass 2015, ITG Dresden im Auftrag von Zukunft ERDGAS e.v. Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

11 Anforderungsniveau EnEV 2016 Jahres-Primärenergiebedarf im EFH Neubau 70,0 Jahres-Primärene ergiebedarf in kwh/m²a 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 56,8 48,3 47,2 55,1 42,8 43,6 56,4 56,8 48,3 Erfüllung der EnEV 2016 z.t. auch ohne weitere bauliche und/oder anlagentechnische Maßnahmen möglich! 46,7 56,0 21,4 Anforderungswert nach EnEV ,6 kwh/m²a 35,9 32,5 20,4 38,7 58,0 0,0 *) Einfamilienhaus Neubau(Nutzfläche A N =255 m²,baulicherwärmeschutzentsprechend Mindestanforderung für KfW-Effizienzhaus 70), Energiebedarfsberechnung mit Standardwerten der DIN V für alle in der Norm abgebildeten Systeme, Betriebsweisen der Hybridheizung: PE - primärenergieoptimiert, BK - betriebskostenoptimiert Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

12 70 Zusätzliche anlagentechnische Maßnahmen zur Erfüllung EnEV Anlagentechnische Zusatzmaßnahmen: Verzicht auf Zirkulation Solare Trinkwassererwärmung 50 Jahres-Primärenergieb bedarf in kwh/m²a *) Einfamilienhaus Neubau(Nutzfläche A N =255 m²,baulicherwärmeschutzentsprechend Mindestanforderung für KfW-Effizienzhaus 70), Energiebedarfsberechnung mitstandardwertender DIN V bzw. mit Produktkennwerten(P), oz-ohne Zirkulation, Betriebsweisen der Hybridheizung: PE - primärenergieoptimiert, BK - betriebskostenoptimiert Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

13 Jahres-Primärene ergiebedarf in kwh/m²a Alternativ: weitere Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes gegenüber KfW % Primärenergiebedarf Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes gegenüber KfW-Effizienzhaus 70 0% 0% 10% 0% 0% 10% 10% 0% 0% 16% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 40% 30% 20% 10% 0% rmeschutzes gegenüber KfW-70 in % Verbesserung des baulichen Wär *) Einfamilienhaus Neubau(Nutzfläche A N =255 m²), Energiebedarfsberechnung mitstandardwertender DIN V bzw. mit Produktkennwerten(P), Betriebsweisen der Hybridheizung: PE - primärenergieoptimiert, BK - betriebskostenoptimiert Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

14 Primärenergiebedarf Q P Möglichkeiten zur Erfüllung von EnEV und KfW-Effizienzhaus-Standards Gas/Öl-Brennwertkessel (BW) EnEV 2014 EnEV 2016 KfW-70 KfW-55 EnEV 2014 BW + sol. TWE/HeizU Gas-WP + Zu-/Abluftanlage mit WRG Gas-WP + sol. TWE Luft/Wasser-Wärmepumpe Sole/Wasser-Wärmepumpe KfW-40 KfW-70 EnEV 2016 KfW-55 KfW-40 40% 55% 70% 85% Übliche Bausausführung von Neubauten Transmissionswärmeverlust 100% bezogen auf den Wert des Referenzgebäudes H`T Ref Annahmen: EFH Neubaumit A N =255 m², Zu-/Abluftanlage mit 90% Wärmebereitstellungsgrad Übliche Bausausführung von Bestandsgebäuden Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

15 EnEV 2014: Auswirkungen auf Sommer Sommerlicher Wärmeschutz neue DIN :2013 Nachweis sommerlicher Wärmeschutz wird schwieriger Simulation! Notwendigkeit Optimierung Baukörper Anlagentechnik kostengünstige und behagliche Lösungen (Heizsysteme mit Kühloption) Beheizt im Winter! Ungekühlt im Sommer? Quelle: Untersuchungen der TU Dresden (Prof. Richter) zur thermischen Behaglichkeit in der Heizperiode und im Sommer Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

16 Befragungsergebnisse Kühlwunsch im Sommer Kühlung im Sommer gewünscht, Schlafzimmer (>90% von Befragten) Ankühlung bei 83% der Befragten ausreichend, deutliche Absenkung der Raumtemperatur nur für 17% wichtig Kühlwunsch abhängig vom Alter 100% Wunsch nach Kühlung: ja nein 100% Kühlwunsch nach Altersgruppen: ja nein 80% 80% 60% 60% 40% 20% 0% 90% 57% 34% 9% 52% 60% 40% 20% 0% 92% 93% 91% unter 30 Jahre 30 bis unter 45 Jahre 45 bis unter 65 Jahre 84% ab 65 Jahre 92% unter 30 Jahre 81% 30 bis unter 45 Jahre 72% 45 bis unter 65 Jahre 59% ab 65 Jahre Kühlwunsch im Schlafzimmer Zusäzlicher Wunsch "Luft entfeuchten" Quelle: M.Wagnitz, Heizen 2020 Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

17 Weiterentwicklung EnEV und EEWärmeG EPBD erfordert Niedrigstenergiegebäude bis 2019/2021 Zusammenlegung EnEV/EEWärmeG politisch beschlossen Juristische Vorbereitung läuft Neues Gesetz und neue Verordnung geplant Entwürfe sollen im April 2016 vorliegen Nochmalige Verschärfung der Anforderungen? umweltpolitisch gewünscht Wirtschaftlichkeitsnachweis erforderlich aktuelle Energiepreise erschweren Energieeinsparung Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft

18 Fazit: Wärmeversorgung in der Zukunft Verschärfung der Anforderungen im Neubau ab um 25 % (Primärenergie) bei gleichzeitiger Verringerung des Primärenergiefaktors für Strom Deutlich vereinfachte Erfüllung der Anforderungen der EnEV für strombasierte Systeme durch Absenkung vom Primärenergiefaktor Bei üblichem baulichem Wärmeschutz (besser als Mindestanforderung) stellen Gastechnologien weiterhin eine wirtschaftliche Lösung dar Aus Sicht der Heizkosten bieten Gastechnologien eine Vielzahl attraktiver Lösungen Heizen im Winter selbstverständlich, Kühlung im Sommer aktuell: oft wünschenswert, zukünftig: im Neubau Standard? Innovative Heiztechnologien (z.b. Gaswärmepumpen, Brennstoffzellen) zur Erreichung der Klimaschutzziele und zur Sicherung der Zukunftsfähigkeit von Erdgas im Heizungsmarkt unabdingbar Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Wärmeversorgung in der Zukunft