Energieszenarien 2050 für den Gebäudesektor. Lukas Kranzl, Andreas Müller TU-Wien, e-think 18. September 2015

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1 Energieszenarien 2050 für den Gebäudesektor Lukas Kranzl, Andreas Müller TU-Wien, e-think 18. September 2015

2 Fragestellungen Wo liegt der optimale Mix von Gebäudeeffizienz und erneuerbaren Heizsystemen? Was sind Perspektiven für den Raumwärmebedarf in den kommenden Jahrzehnten? Welche Anforderungen ergeben sich aus langfristigen Klimaschutzzielen an den Gebäudesektor? Welche Rolle kommt Wärmenetzen in verschiedenen Szenarien zu? 3

3 Projekthintergrund Energieszenarien bis 2050: Wärmebedarf der Kleinverbraucher. Projekt im Rahmen der Erstellung von energiewirtschaftlichen Inputparametern und Szenarien zur Erfüllung der Berichtspflichten des Monitoring Mechanisms. 4

4 t=t 1 t n t=t 0 #5 Building stock database (t=t 0, dynamic input for t 1 t n ) Technology databases Space heating techn. DHW technologies Heat distr. systems Shading systems Ventilation systems Building shell compon. Technology combinations Database: Refurbishment techn. Simulation results New building stock database Installation of heating, refurbishment options, DHW systems (#, kw, m²) Renovation of buildings (number, m², ) Energy demand and consumption CO2-emissions Investments, policy program and running costs Energy module Quasi-steadystate energy balance approach Service lifetime module Weibull distribution Investmentdecision module Nested logit model Logistic growth model Optional energy module Dynamic subhourly energy needs calculation Climate data User behavior Exogenously defined scenariospecific datasets Growth of building stock Diffusion restrictions Biomass potentials Policies Options for thermal renov. and SH-technol. Energy prices Preferences for heating systems, traditions, inertia,... Data flow within simulation Data flow for (manual) calibration on an individual level Data flow for (manual) calibration on a global level

5 Szenarien WEM: With existing measures WAM: With additional measures (die allerdings schon in konkreter Umsetzung bzw. Vorbereitung begriffen sind, d.h. schon konkret beschlossen sind) WAM +: Umsetzung ambitionierter Maßnahmenbündel 6

6 Storyline WAM plus Sehr hohe thermisch-energetische Qualität der Gebäude und der gebäudetechnischen Anlagen (u.a. durch hochqualitative Sanierungen) Neue Gebäude mit sehr niedrigem Energiebedarf (NZEB) Verpflichtender Einsatz erneuerbarer Energieträger (v.a. im ländlichen Bereich) oder von Fernwärme (im städtischen Bereich) Kompaktere Siedlungsstrukturen Änderungen in Gesetzen (MRG, WEG, WGG) Veränderung der Förderungssysteme

7 Endenergieeinsatz Raumwärme und Warmwasser in Österreich bis Endenergieverbrauch ohne onsite RES Mit elektr. Strom Haushalte und NWG DL Endenergieeinsatz (OHNE on-site RES) [TWh] Ohne elektr. Strom EB (HGT bereinigt) ohne Strom WEM 2015 WAM 2015 WAM plus 2015 WEM 2015, ohne Strom WAM2015, ohne Strom WAM plus 2015 ohne Strom WAM WEM WAM plus WEM: ~40% WAM: ~50% WAM plus: -65%

8 Energiebedarf zur Raumwärmebereitstellung Keine Maßnahmen an der Gebäudehülle: 4,8 TWh (9 %) WEM (2050) Energetische Einsparung durch Sanierung: 10,5 TWh WAM plus (2050) Keine Maßnahmen an der Gebäudehülle: 3,6 TWh (11 %) Energetische Einsparung durch Sanierung: 29,5 TWh Neubauten: 8,9 TWh (16 %) Neubauten: 7,2 TWh (21 %) Pinselsanierungen : 30 TWh (54 %) Thermisch sanierte Gebäude: 11,5 TWh (21 %) Pinselsanierungen : 3,9 TWh (12 %) Thermisch sanierte Gebäude: 19,2 TWh (57 %)

9 Energieeinsatz für Heizen und Warmwasser in Gebäuden [PJ] Kohle Endenergieverbrauch, Heizen und Warmwasser [TWh] Referenz WEM WAM WAM plus Heizölprod. Erdgas Biomasse Elektr. Strom Wärmenetze Solarthermie und Umgebungswärme

10 Energieeinsatz für Heizen und Warmwasser 2050, Änderungen gegenüber [PJ] Kohle Änderung gegebüber 2010 [TWh] Heizölprod. Erdgas Biomasse Elektr. Strom Wärmenetze -20 WEM WAM WAM plus -72 Solarthermie und Umgebungswärme

11 Schlussfolgerungen 13

12 Fazit Größere Änderungen in der Energienachfrage ab dem Jahr Starke Reduktion der CO 2 -Emissionen durch den massiven Rückgang von Heizöl - Die Sanierungsrate konnte erfolgreich auf 1,5 % 1,8 % angehoben werden Langfristig (35 Jahre) zeigen die beschlossenen Maßnahmen (WAM Szenario) in Richtung eines -50 % Energieverbrauchsziel, CO 2 - Emissionen werden stärker sinken Für deutlich höhere Einsparziele (-65 %) eigenen sich Umsetzungsverpflichtungen von ökonomisch zumutbaren Maßnahmen Sofern der derzeitige Trend anhält, müsste ca ein umfassendes Bündel neuer (WAM plus) Maßnahmen beschlossen werden Gebäudepass (Gebäude spezifischer Sanierungsfahrplan) könnte / sollte eine wichtige Rolle einnehmen

13 Wo stehen wir am Weg zum Niedrigstenergiegebäudebestand? EU-Projekt: ZEBRA2020 (Nearly-Zero-Energy-Building Strategy 2020) Monitoring der Marktentwicklung von Niedrigstenergiegebäuden in Österreich und in der EU Modellierung von Szenarien zur Marktdurchdringung von Niedrigstenergiegebäuden Entwicklung von Strategien und politischen Empfehlungen 16

14 Weitere Informationen: Lukas Kranzl web: #17

15 Verwendete und weiterführende Literatur Henning, HM., Bürger, V., Fette, M., Herbst, A., Hummel, M., Jochem, E., Kockat, J., Kranzl L, Lifschiz, I., Müller, A., Reitze, F., Schulz, W., Steinbach, J., Toro, F., Erarbeitung einer Integrierten Wärme- und Kältestrategie. Wien, Karlsruhe, Bremen. Kranzl, L., Müller, A., Toleikyte, A., Hummel, M., Forthuber, S., Steinbach, J., Kockat, J., Policy pathways for reducing the carbon emissions of the building stock until Report within the project ENTRANZE. Müller, A., Energy Demand Assessment for Space Conditioning and Domestic Hot Water: A Case Study for the Austrian Building Stock (PhD-Thesis). Technische Universität Wien, Wien. Müller, A., Kranzl, L., Energieszenarien bis 2050: Wärmebedarf der Kleinverbraucher. Ein Projekt im Rahmen der Erstellung von energiewirtschaftlichen Inputparametern und Szenarien zur Erfüllung der Berichtspflichten des Monitoring Mechanisms. Wien. Müller, A., Biermayr, P., Kranzl, L., Haas, R., Altenburger, F., Weiss, W., Bergmann, I., Friedl, G., Haslinger, W., Heimrath, R., Ohnmacht, R., Heizen 2050: Systeme zur Wärmebereitstellung und Raumklimatisierung im österreichischen Gebäudebestand: Technologische Anforderungen bis zum Jahr Gefördert vom Klima- und Energiefonds. Müller, A., Redl, C., Haas, R., Türk, A., Liebmann, L., Steininger, K., Brezina, T., Mayerthaler, A., Schopf, J., Werner, A., Kreuzer, D., Steiner, A., Mollay, U., Neugebauer, W., Strategien für Energie-Technologie-Investitionen und langfristige Anforderung zur Emissionsreduktion. Endbericht aus dem Projekt EISERN., Projekt im Rahmen des Programms Neue Energie Wörgetter, M., Haslinger, W., Kranzl, L., FTI-Roadmap Bioheating and Cooling ( No. 54/2012), Bericht aus Energie- und Umweltforschung. Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie Radetzkystraße 2, 1030 Wien, Wien. 18