Energieszenarien für ein Energiekonzept - Implikationen für den Wohngebäudebestand

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1 Energieszenarien für ein Energiekonzept - Implikationen für den Wohngebäudebestand Nils Thamling, Projektleiter Andreas Kemmler, Projektleiter IWU - Darmstadt, Agenda 01 Energieszenarien für ein Energiekonzept 02 Das Gebäudemodell der Prognos 03 Szenarienannahmen 04 Energieverbrauch und sanierte Wohnflächen bis Kosten der Sanierungen 2012 Prognos AG 2

2 Agenda 01 Energieszenarien für ein Energiekonzept 02 Das Gebäudemodell der Prognos 03 Szenarienannahmen 04 Energieverbrauch und sanierte Wohnflächen bis Kosten der Sanierungen 2012 Prognos AG 3 Szenarien für ein Energiekonzept Hintergrund: Energiekonzept Energiekonzept mit szenarien-bezogenen Leitlinien für eine saubere, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung Basis sind eine Referenzentwicklung sowie unterschiedliche Zielszenarien zur künftigen Energieversorgung Deutschlands sachliche Grundlagen für energie- und klimaschutzpolitische Entscheidungen bereit zu stellen nach Fukushima: Ausstiegsbeschluss mit leichten Anpassungen der Szenarien ohne Effekt auf die Wohngebäude 2012 Prognos AG 4

3 Szenarien für ein Energiekonzept Eckpunkte der Szenarien fortlaufender Diskussionsprozess zwischen Auftraggebern und den Gutachtern Referenzszenario als (konservative) Trendentwicklung Szenarien I bis IV sind Zielszenarien mit Vorgaben für die energiebedingten Treibhausgasemissionen, die Energieeffizienz und für den Anteil der erneuerbaren Energien Fokus auf Szenario II (SZII): THG-Emissionen: -40% bis 2020; -85% bis 2050 (ggü. 1990) Energieeffizienz: i 23bi 2,3 bis 25% 2,5 p.a. Erneuerbare Energien: Anteil am Primärenergieverbrauch in 2050 >50% Bilanzgrenze: nationale Energiebilanz 2012 Prognos AG 5 Szenarien für ein Energiekonzept Funktion von Szenarien beschreiben mögliche Zukünfte zeigen mögliche Wege auf, wie vorgegebene Ziele zu erreichen sind Welche technischen Maßnahmen, die Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen verringern, sind geeignet, um die Ziele zu erreichen erheben nicht den Anspruch, die wahrscheinlichste Entwicklung abzubilden stellen im Rahmen der definierten Eckpunkte in sich konsistente Entwicklungspfade dar 2012 Prognos AG 6

4 Agenda 01 Energieszenarien für ein Energiekonzept 02 Das Gebäudemodell der Prognos 03 Szenarienannahmen 04 Energieverbrauch und sanierte Wohnflächen bis Kosten der Sanierungen 2012 Prognos AG 7 Das Gebäudemodell der Prognos Bottom-up Modell erlaubt detaillierte Abbildung von Technologien berücksichtigt die Trägheit der Mengenkomponenten geeignet für wenn dann Aussagen, respektive für was muss geschehen, damit ein bestimmtes Ziel erreicht werden kann Nachteil: keine volkswirtschaftlichen Rückkoppelungen Grundprinzip: Energieverbrauch = Mengenkomponente * spez. Energieverbrauch der Verbrauch für Raumwärme basiert auf Angaben zu Wohnfläche, Gebäudequalität und Anlageneffizienz (Heizungen) die Angaben zu Wohnflächen und Gebäudequalität werden aus dem Gebäudemodell abgeleitet Nutzungsgrad der Heizsysteme: abgeleitet aus Kohortenmodellen Warmwasserverbrauch abgeleitet t von der Anzahl Personen mit Zugang zu Warmwasser 2012 Prognos AG 8

5 Das Gebäudemodell der Prognos im Gebäudemodell werden 3 Dimensionen unterschieden Baualtersklasse Gebäudetyp Heizsystem (zentrale und dezentrale Systeme) im Modell ist die Gebäudestruktur in Wohnungen (Anzahl) und in Wohnflächen (m 2 ) abgebildet 2012 Prognos AG 9 Das Gebäudemodell der Prognos Bestimmung des Energieverbrauchs für Raumwärme im Modell Baualtersklasse und Gebäudetyp definieren die energetische Qualität der Gebäudehülle (Heizwärmeleistungsbedarf) Gebäudetyp und Heizsystem bestimmen die jährliche Bedarfsdauer an Raumwärme aus Bedarfsdauer und Heizwärmeleistungsbedarf wird der jährliche Heizwärmebedarf abgeleitet (Nutzenergie) Verknüpfung von Heizwärmebedarf und heizsystem-spezifischem Nutzungsgrad ergibt den Heizenergiebedarf (Endenergie) 2012 Prognos AG 10

6 Das Gebäudemodell der Prognos Baualtersstruktur im Jahre 2010 Anteile am Wohnungsbestand 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% bis Prognos AG 11 Das Gebäudemodell der Prognos Abhängigkeit des Wärmebedarfs vom Baualter mittlerer spezifischer Wärmeleistungsbedarf (Watt/m 2 ) nach Baualtersklassen von unsanierten Mehrfamilienhäusern bis Prognos AG 12

7 Das Gebäudemodell der Prognos Treiber der Veränderungen des Wohngebäudeparks Wohnungszugänge durch Neu- und Umbauten erhöhen den Bestand Wohnungsabgänge verringern den Bestand Sanierungen und Substitutionen verändern die Struktur des Gebäudeparks Sanierungen verringern den Heizwärmebedarf Substitutionen von Heizsystemen verändern die Energieträgerstruktur Sanierungsrate und Sanierungseffizienz (Sanierungserfolg) sind abhängig von Gebäudetyp, Gebäudealter und Zeitpunkt der Sanierung 2012 Prognos AG 13 Agenda 01 Energieszenarien für ein Energiekonzept 02 Das Gebäudemodell der Prognos 03 Szenarienannahmen 04 Energieverbrauch und sanierte Wohnflächen bis Kosten der Sanierungen 2012 Prognos AG 14

8 Szenarienannahmen: Bevölkerung und Haushalte mittlere Bevölkerung sinkt um 10%, die Anzahl Haushalte bleibt in etwa konstant (ggü. 2010) Tsd Bevölkerung Wohnungen Haushalte Quelle: BFS, eigene Abschätzungen 2012 Prognos AG 15 Szenarienannahmen: Entwicklung Wohnungsbestand Einflüsse von Wohnungszugängen und Wohnungsabgängen die jährlichen Einflüsse von Zugang und Abgang haben einen fast vernachlässigbaren Einfluss auf den Bestand die kumulierten Effekte sind größer: die Zugänge in der Periode entsprechen rund 25% des WF-Bestandes 2005 die Abgänge in der Periode entsprechen rund 15% des WF-Bestandes 2005 abgehende Wohnungen in der Regel von schlechter energetischer Qualität 2012 Prognos AG 16

9 Szenarienannahmen energetische Sanierungsrate die jährliche Rate für energetische Gebäudesanierungen wird für das Jahr 2005 auf rund 1% geschätzt abhängig von Gebäudealter und Gebäudetyp im Modell werden gebäudetyp- und baualters-spezifische Sanierungsraten verwendet Zielszenario: Verdoppelung der energetischen Sanierungsrate auf rund 2% bei der Betrachtung über lange Zeiträume (z.b. bis 2050) können - bei stark ansteigenden Sanierungsraten - Mehrfachsanierungen auftreten 2012 Prognos AG 17 Szenarienannahmen Entwicklung der energetischen Sanierungsrate 2,5% 2,0% SZ II 1,5% 1,0% 0,5% Referenz 0,0% Prognos AG 18

10 Szenarienannahmen Sanierungseffizienz Referenzszenario mittlere Sanierungseffizienz rund 35% Zielszenario II Sanierungseffizienz steigt bis 2050 auf 70% Sanierungseffizienz abhängig von Gebäudealter, Sanierungszeitpunkt und Gebäudetyp 2012 Prognos AG 19 Szenarienannahmen Sanierungseffizienz der Szenarien im Vergleich spez. Heizenergiebedarf des sanierten Altbaus (Durchschnittswerte in kwh/m 2 WF) Referenz SZ II 2012 Prognos AG 20

11 Agenda 01 Energieszenarien für ein Energiekonzept 02 Das Gebäudemodell der Prognos 03 Szenarienannahmen 04 Energieverbrauch und sanierte Wohnflächen bis Kosten der Sanierungen 2012 Prognos AG 21 Energieverbrauchsentwicklung Endenergieverbrauch für Raumwärme (ohne Kaminholz) Referenz - 40% SZ II - 64% in PJ Referenz SZ II 2012 Prognos AG 22

12 Verschiebung der Energieträgerstruktur (RW) Holz ohne Kaminholz, Strom inkl. Hilfsenergie Werte 2050 REF Erd-Gas; Öl; 24,5% 38,2% Werte 2008 Öl; 33,7% Erd-Gas; 47,4% Fernwärme; 10.4% Umweltwärme; 6.1% Solar; 56% 5,6% Strom ; 5,7% Holz; 4,1% Biogas; 3,7% Kohle; 1,6% Fern- wärme; 7.8% Umweltwärme; 0.3% Werte 2050 SZ II Öl; 9,2% Kohle; 2,6% wärme; 10.7% Strom ; 6,4% Solar; 0,1% Biogas; Holz; 1,7% Fern- 00% 0,0% Umwelt- wärme; 10.4% Erd-Gas; 35,5% Solar; 9,7% Holz; 9,8% Biogas; 4,1% Kohle; 1,0% Strom ; 9,6% 2012 Prognos AG 23 Entwicklung der direkten CO 2 -Emissionen direkte CO 2 -Emissionen Raumwärme (Fernwärme, Strom, Holz, übr. EE: CO 2 -Faktor =0) Referenz: - 54%; SZ II: - 82% in Mio. t CO Referenz SZ II 2012 Prognos AG 24

13 Entwicklung der energetisch sanierten Wohnfläche sanierte Wohnfläche kumuliert über den Zeitraum in Mio. m Referenz SZ II 2012 Prognos AG 25 Bauteilflächen zu sanierende Bauteilflächen zu Erreichung der Energieziele bis 2050 Fensterfläche: ~ 860 Mio. m 2 Außenwand: ~ 2320 Mio. m 2 Keller/Boden: ~ 1220 Mio. m 2 Dach: ~ 1780 Mio. m Prognos AG 26

14 Agenda 01 Energieszenarien für ein Energiekonzept 02 Das Gebäudemodell der Prognos 03 Szenarienannahmen 04 Energieverbrauch und sanierte Wohnflächen bis Kosten der Sanierungen 2012 Prognos AG 27 geschätzte spezifische energiebedingte Mehrinvestitionskosten Euro/m² WFl Szenario Referenz Szenario 2 Schätzungen basierend auf dena Sanierungsstudien, Annahmen zur Kostendegression und Sanierungseffizienzen der Szenarien Unsicherheiten nehmen mit Betrachtungshorizont zu Rohstoffpreise technologischer Fortschritt bei Material und Arbeitstechniken Quelle: Prognos AG 2012 Prognos AG 28

15 geschätzte spezifische Vollkosten Euro/m² WFl Szenario Referenz Szenario 2 Quelle: Prognos AG 2012 Prognos AG 29 Aktuelle Sanierungstätigkeit in Deutschland (bei 1 %) energetische Sanierungsrate:ca.1% Gesamtinvestitionen 100 Mrd. EURO / a jährlich etwa 100 Mrd. EURO für Baumaßnahmen *) im Gebäudebestand 39 Mrd. EURO/a Investitionen in energetisch relevante Bauteile **) Investitionen in energetisch relevante Bauteile 39 Mrd. EURO / a energiebedingte Mehrinvestitionen ***) betragen etwa 4 Mrd. EURO/a Energiebedingte Mehrinvestitionen etwa 4 Mrd. EURO / a *) Enthalten sind Kosten für Schönheitsreparaturen über Kleinstreparaturen, Instandhaltung, Instandsetzung und Modernisierung (Quelle: Heinze 2011). **) Gebäudehülle & Anlagentechnik (Quelle: Heinze 2011) ***) Aufwendungen für Dämmstoffe sowie alle mit der Anbringung der Dämmstoffe verbundenen Investitionen, Fenster und Anlagentechnik oberhalb des Stands der Technik Quellen: BBSR/Heinze (2011) und eigene Berechnungen der Prognos AG 2012 Prognos AG 30

16 Sanierungstätigkeit gemäß Energieszenario II (1,4 % in 2020) Sanierungsrate nimmt zu: 1% 1,4% Gesamtinvestitionen titi bis zu 110 Mrd. EURO / a Sanierungseffizienz nimmt zu energiebedingte Mehrinvestitionen steigen auf etwa 8 Mrd. EURO/a Investitionen in energetisch relevante Bauteile bis zu 49 Mrd. EURO / a Energiebedingte Mehrinvestitionen etwa 8 Mrd. EURO / a Quellen: BBSR/Heinze (2011) und eigene Berechnungen der Prognos AG 2012 Prognos AG 31 Finanzierungslücke aus heutiger Sicht 10,0 7,5 5,0 Mrd. Euro/a energiebedingte Mehrinvestitionen Barwert der Energiekosteneinsparungen *) aktuelle Situation höhere Vermeidungskosten je eingesparter Energieeinheit durch steigendes Effizienzniveau je nach Betrachtungsweise (keine) vollständige Deckung durch die zusätzliche Energiekostenreduktionen 2,5 00 0, Barwert: Betrachtungszeitraum 25 Jahre, Zinssatz 2,25% Volkwirtschaftliche Sicht: Bis 2020 werden Investitionen über Betrachtungsdauer (30 Jahre) aus Energiekosteneinsparungen refinanziert Privatwirtschaftliche Sicht: individueller, i.d.r. kürzerer Betrachtungshorizont führt zu wirtschaftlichen Restriktionen Quelle: Prognos AG 2012 Prognos AG 32

17 Energieszenarien für ein Energiekonzept Nils Thamling Projektleiter Energieeffizienz Dr. Andreas Kemmler Projektleiter Energie- und Klimapolitik Goethestr. 85 D Berlin Henric Petri-Str. 9 CH Basel Tel: Tel: nils.thamling@prognos.com andreas.kemmler@prognos.com Prognos AG 33