Sanierungsraten: 1, 2 oder 3% Andreas Holm, Florian Kagerer
Mrd. Euro 0 40 80 120 160 200 240 Quelle: DIW Struktur der Wohnungsbauleistungen Struktur der Wohnungsbauleistungen Vollmodernisierung Teilmodernisierung Instandhaltung Neubau energet. Modernisierung Sanierungsquote 2010: zwischen 0,8 und 1,1%, abhängig von Baualtersklasse Seit 2011 weitgehend rückläufiges Bauvolumen für energetische Modernisierungen 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Jahre Wie können auf dieser Basis die Klimaschutzziele im Gebäudesektor erreicht werden?
THG Emission in Mio. t CO 2 Äq Quelle: BMWi 2016 Zielsetzungen Treibhausgas-Emissionen 1000 800 600 CO2-Emissionen Sonstige Energiewirtschaft Verarbeitendes Gewerbe Kleinverbraucher Haushalte Verkehr 400 200 0 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050
Klimaschutzziele für den Gebäudesektor bei Anwendung des Verursacherprinzips Wohngebäude 1990 2015 THG-Emissionen in Mio. t CO 2 -Äq. 2050 Ziele 80% 95% Raumwärme und TWE 184,0 201,0 129,0 36,8-40,2 9,2 10,0 GHD 150,2 165,2 79,6 30,0 33,0 7,5 8,3 Raumwärme 81,0 89,1 43,6 16,2 17,8 4,1 4,5 TWE 20,5 22,5 5,7 4,1 4,5 1,0 1,1 Industrie 31,9 35,2 20,4 6,4 7,0 1,6 1,8 Raumwärme 22,4 24,7 11,2 4,5 4,9 1,1 1,2 TWE 1,3 1,5 1,2 ca. 0,3 ca. 0,1 Gesamt 366,1 401,4 229,0 73,2 80,3 18,3 20,1
Zielsetzung der Untersuchung Bestimmung marktwirtschaftlicher Transformationspfade für den Gebäudesektor Wechselwirkung von Gebäudehülle, Anlagentechnik und Energiesystem Energiebereitstellung und Energieträger Kostenwirkungen Anforderungen an Infrastruktur und Versorgungssicherheit Ermittlung optimaler Sanierungsraten für den Gebäudebestand Abbildung des Gebäudebestand bis 2015 Entwicklung des Gebäudesektors bis 2050 (u.a. Neubau, Abriss, energet. Standards) Implementierung von Transformationsszenarien Ableitung von Handlungsempfehlungen
Wesentliche Rahmenbedingungen Neubauten pro Jahr: 100.000 (EFH), 20.000 (MFH), 1.000 (GMFH) Abrissquote pro Jahr: 0,1 % (EFH), 0,2 % (MFH/GMFH) Energetische Standards (EnEV, ab 2025 Neubau und Sanierungsstandard) Bilanzierungssystematik: Verursacherprinzip Transformationsszenarien für Versorgung und Energiesystem
Bilanzierungssystematik Klimaschutz Quellprinzip: Treibhausgase, die vom Gebäude verursacht werden, werden zum Teil dem Ursprungssektor zugeordnet. Beispiel Wärmepumpe: Emissionen aus Stromnutzung treten am Ort der Erzeugung auf Energiesektor Beispiel Gaskessel: Emissionen aus Gasverbrennung treten vor Ort auf Gebäudesektor Problem: Wirksamkeit gebäudespezifischer Maßnahmen nicht eindeutig und vergleichbar. Verursacherprinzip: Zuordnung der Treibhausgasemissionen auf den Verursacher (d.h. Gebäude).
THG Emission in Mio. t CO 2 Äq. Quellprinzip vs. Verursacherprinzip 200 150 Gebäude: 1990 Industrie GHD Wohnen 100 50 Quellprinzip: Verursacherprinzip: 209 Mio. t CO 2 Äq. 440 Mio. t CO 2 Äq. 0 Kohle Öl Gas Strom FW Quelle: FIW München 2018
Anzahl in Millionen Quelle: Arge Kiel 2013 und Destatis 2017 Ausgangsbasis Gebäudebestand und -zustand 3,0 2,5 Wohngebäude modernisiert Nicht modernisiert 2,0 1,5 1,0 0,5 Wohnen 0,0 <1918 1918-1948 1949-1957 1958-1968 1969-1978 1979-1987 1988-1993 1994-2001 2002-2008 2009-2016 GHD Industrie
Anzahl in Millionen Quelle: Arge Kiel 2013 und Destatis 2017 Ausgangsbasis Gebäudebestand und -zustand 3,0 2,5 Wohngebäude Potential: 13,5 Millionen Nicht modernisiert 2,0 1,5 1,0 0,5 Wohnen 0,0 <1918 1918-1948 1949-1957 1958-1968 1969-1978 1979-1987 1988-1993 1994-2001 2002-2008 2009-2016 GHD Industrie
Rahmenbedingungen - Entwicklungspfade Status Quo: Fortschreibung der aktuellen Entwicklungen im Gebäudesektor, unveränderte Versorgungsstruktur. Referenz: Fortschreibung der aktuellen Entwicklung im Gebäudesektor, effizientere Anlagen, keine beschleunigte Modernisierung. Elektrifizierung: weitgehende Elektrifizierung des Gebäudesektors (Wärmepumpen), höherer Ausbau erneuerbarer Stromerzeugung. Technologiemix: Mix verschiedener Versorgungstechnologien und erneuerbarer Energieträger (Elektrifizierung, Power to Gas, Power to Liquid ).
CO 2 - Emissionsfaktor in g/kwh Entwicklung netzgebundene Energieversorgung 800 600 400 Strommix Fernwärme Status quo 2015 Referenz Elektrifizierung Technologiemix 200 0 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050
RF TM EL RF TM EL RF TM EL RF TM EL Endenrgiebedarf in TWh Quelle: FIW München 2018 Entwicklung des Endenergiebedarfs Deutliche Reduktion des Endenergiebedarfs für alle Szenarien EL-Szenario: geringer EE-Bedarf aufgrund von hohen WP-Anteil 800 600 400 Wohngebäude Energieträger Strom inkl. Hilfsenergie Gas Öl Fernwärme Biomasse RF-Szenario: geringer EE-Bedarf aufgrund von hoher notwendiger Sanierungsrate 200 0 TM-Szenario: Mix aus Technologien und Sanierungsrate erlaubt im Vergleich höheren EE-Bedarf 2020 2030 2040 2050
Sanierungsraten Referenzszenario vs. Status Quo CO2-Äquivalentszenario Status Quo 2015 Konstant (2015) Konstant (2015) Anlagenpark: Referenz Ø Vollsanierungsäquivalente [%] 1 3 3 2,6 Wärmebedarf [TWh] 352,6 163,4 163,4 195,5 Endenergiebedarf [TWh] 328,7 157 157 186,2 Notwendige Heizleistung [GW] 216,5 128,8 128,8 137,5 CO2-Emission [Mio. t CO 2 ] 79,6 39,8 30,9 36,8 Zunahme der Kosten gegenüber Status Quo 2015 [%] Hülle (energiebedingt) +238 % +238 % +214 % Anlagen (Wärmeerzeuger & Lüftung) +126 % +126 % +121 % RF
Sanierungsraten Elektrifizierungszenario vs. Status Quo CO2-Äquivalentszenario Status Quo 2015 Konstant (2015) Konstant (2015) Anlagenpark: Elektrifizierung Ø Vollsanierungsäquivalente [%] 1 1 1 1,95 Wärmebedarf [TWh] 352,6 352,6 352,6 256,1 Endenergiebedarf [TWh] 328,7 171 171 126,6 Notwendige Heizleistung [GW] 216,5 216,5 216,5 171,8 CO2-Emission [Mio. t CO 2 ] 79,6 60,9 27,7 11,2 Zunahme der Kosten gegenüber Status Quo 2015 [%] Hülle (energiebedingt) +100 % +100 % +170 % Anlagen (Wärmeerzeuger & Lüftung) +311 % +311 % +317 % RF EL
Sanierungsraten Technologiemix vs. Status Quo CO2-Äquivalentszenario Status Quo 2015 Konstant (2015) Konstant (2015) Anlagenpark: Technologiemix Ø Vollsanierungsäquivalente [%] 1 2,8 1,8 1,4 Wärmebedarf [TWh] 352,6 179,1 268,3 309 Endenergiebedarf [TWh] 328,7 143,5 210 240,5 Notwendige Heizleistung [GW] 216,5 136,1 177,5 196,3 CO2-Emission [Mio. t CO 2 ] 79,6 38,5 40,4 37,9 Zunahme der Kosten gegenüber Status Quo 2015 [%] Hülle (energiebedingt) +226 % +161 % +132 % Anlagen (Wärmeerzeuger & Lüftung) +243 % +231 % +219 % RF TM
Quelle: FIW München 2018 Endenergiebedarf in TWh Entwicklungen für Endenergiebedarf und Treibhausgasemissionen Referenzszenario Hohe Sanierungsquote notwendig (mind. 2,6%), hoher investiver Aufwand für Gebäudehülle (214%) 600 500 400 300 Wohngebäude Szenario RF - SQ 1,0 p.a. RF - SQ 2,6 p.a. TM EL Elektrifizierungsszenario 200 Optimale Sanierungsquote von 1,95%. Hoher investiver Aufwand für Versorgungssysteme (317%) Technologiemixszenario Optimale Sanierungsquote von 1,4%. Im Vergleich günstigste Gesamtkosten. THG-Emission in Mio. t CO 2,EQ 0 200 150 100 50 0 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 80%-Ziel 100
Fazit Technologiemixszenario als kosteneffizientester Pfad zur Erreichung der Klimaschutzziele. Anforderung Gebäudehülle: Sanierungsquote von mind. 1,4% pro Jahr. Anforderung Versorgung: Steigerung der Energieeffizienz, beschleunigter Ausbau erneuerbarer Energien, technologieoffene Gestaltung der Gebäudeversorgung und des Energiesystem, d.h. keine Beschränkung auf Elektrifizierung, sondern auch Power-to-X (X= Wärme, synthetische Gase und Öle). Die geringeren Lebenszyklen von Anlagen- und Energietechnik: schnellere Erneuerung des Bestands im Vergleich zur Gebäudehülle: Nachhaltige, perspektivische Lösungen für die Gebäudehülle umso wichtiger.
Handlungsempfehlungen Reduktion der CO 2 -Emissionen um 80% nur durch Verstätigung der Sanierungsquote von mindestens 1,4% (Vollsanierungsäquivalente), d.h. Erhöhung der Sanierungsaktivitäten um 40% (im Vergleich zu bestehender Sanierungsquote von 1%). Überprüfung der Wirksamkeit bestehender Instrumente aus Ordnungs- und Förderpolitik. Attraktive Förderung zur Überwindung der Finanzierungslücke bei energetischen Modernisierungen. Ziel: einfachere, schnellere und zielgerichtetere Förderung für mehr und umfassendere Sanierungsmaßnahmen.
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