Die neue EnEV, Ökodesign und Energiekennzeichnung von Wärmeerzeugern und Speichern Dresden 08.12.2015 Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH
INHALT Einleitung Energieeinsparverordnung Primärenergiebedarf / Primärenergiefaktoren Wesentliche Änderungen der EnEV 2014 Auswirkungen der EnEV 2014 im Neubaubereich Einhaltung EnEV-Vorgaben mit Gastechnologien ab 2016 Marktübliche Ausführung des baulichen Wärmeschutzes ELD-Richtlinie - Energielabel für Produkte und Systeme Nationales Effizienzlabel für Heizungsaltanlagen Fazit 2
Politisch-rechtliches Umfeld Ökodesign Richtlinie Labelling Richtlinie EPDB EED RES Europäisch Energiekonzept der Bundesregierung National Erneuerbare- Energien- Wärmegesetz Energieeinsparverordnung Erneuerbare- Wärme-Gesetz BW 3
EnEV 2014 Primärenergieanforderungen im Neubau 1-stufige Verschärfung ab 1.1.2016 zul. PE-Bedarf = Referenzbedarf EnEV 2009/2014 x 0,75 Verschärfung Primärenergie um 25% gegenüber Stand EnEV 2009 100% 100% - 25% 75% 75% 50% 25% 0% Anforderungswert Neubauvorhaben bis zum 31.12.2015 Anforderungswert Neubauvorhaben ab 01.01.2016 (EnEV 2016) 5
Entwicklung der Primärenergiefaktoren Strom Primärenergiefaktor Strommix Primärenergiefaktor Verdrängungsstrommix EnEV 2009 2,6 2,6 AGFW FW 309 2,6 3,0 EnEV 2009 nach Auslegung 2,6 3,0 EnEV 2014 ab 01.05.2014 2,4 2,8 EnEV 2014 ab 01.01.2016 1,8 2,8 Deutlich vereinfachte Erfüllung der PE-Anforderungen der EnEV für strombasierte Heizung/TWE ab 2016 6
Auswirkungen der EnEV 2014/2016 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: entsprechend der Mindestanforderung für KfW-Effizienzhaus 70 7
Übliche Bauausführung von Neubauten Anzahl der durch KfW geförderten Wohneinheiten 2013 in Gebäuden mit max. 2 Woheinheiten KfW-Effizienzhaus 55 12.067 WE 14% KfW-Effizienzhaus 40 2.577 WE 3% Anzahl der zum Bau genehmigten Wohneinheiten (WE) in 2013 KfW-Effizienzhaus 70 69.846 WE 83% 8.082 WE Wohnungen in Wohngebäuden mit 1 und 2 Wohnungen Wohnungen in Wohngebäuden mit 3 und mehr Wohnungen Wohnungen in Wohnheimen 118.908 WE 110.284 WE [WERT] (63%) 12.067 WE [WERT] (23%) KfW-Effizienzhaus 70 KfW-Effizienzhaus 55 KfW-Effizienzhaus 40 nicht geförderte Wohnungen 63% aller Wohneinheiten in 1-2- Familienhäusern mit KfW-Effizienzhaus 70 - Standard 8
Anlagenvarianten I Gastechnologien Gas-Brennwertkessel + sol. TWE Gas-Brennwertkessel + solare TWE/HeizU Gas-Wärmepumpe + solare TWE/HeizU, Wärmequelle Solar Gas-WP, Wärmequelle Erdreich Mikro-KWK mit Otto-, Stirlingmotor und Brennstoffzelle Bild: Buderus Bild: Vaillant Bild: Viessmann Bild: Viessmann Bild: Vaillant 9
Anlagenvarianten II Vergleichsvarianten Öl-Brennwertkessel + sol. TWE Öl-Brennwertkessel + solare TWE/HeizU Luft/Wasser-Elektro-WP Sole/Wasser-Elektro-WP Luft/Wasser-Elektro-WP + PV-Anlage + Speicher Pelletkessel Fernwärme Aus KWK, Primärenergiefaktor f p =0,7 Mix, f p =0,85 Hybridheizung (L/W-EWP + Gas-BW) Primärenergetisch optimierte Betriebsweise (PE) Betriebskosten optimierte Betriebsweise (BK) 10
Jahres-Primärenergiebedarf in kwh/m²a Anforderungsniveau EnEV 2016 Jahres-Primärenergiebedarf im EFH Neubau 70,0 60,0 50,0 56,8 48,3 47,2 55,1 42,8 43,6 56,4 56,8 48,3 46,7 56,0 Anforderungswert nach EnEV 2016 48,6 kwh/m²a 58,0 40,0 35,9 32,5 38,7 30,0 20,0 10,0 Erfüllung der EnEV 2016 z.t. auch ohne weitere bauliche und/oder anlagentechnische Maßnahmen möglich! 21,4 20,4 0,0 *) Einfamilienhaus Neubau (Nutzfläche A N =255 m², baulicher Wärmeschutz entsprechend Mindestanforderung für KfW-Effizienzhaus 70), Energiebedarfsberechnung mit Standardwerten der DIN V 4701-10 für alle in der Norm abgebildeten Systeme, Betriebsweisen der Hybridheizung: PE - primärenergieoptimiert, BK - betriebskostenoptimiert 11
Möglichkeiten zur Erfüllung EnEV 2016 Untersuchung von zwei alternativen Modellen Einhaltung der EnEV-Vorgaben durch anlagentechnische Zusatzmaßnahmen beim einheitlichen baulichen Wärmeschutz (entsprechend der EnEV-Referenz), z.b.: Zu-/Abluftanlage mit WRG Verzicht auf Zirkulation Solare Trinkwassererwärmung Einhaltung der EnEV-Vorgaben durch Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes gegenüber EnEV-Referenz 12
Jahres-Primärenergiebedarf in kwh/m²a 70 Zusätzliche anlagentechnische Maßnahmen zur Erfüllung EnEV 2016 60 Anlagentechnische Zusatzmaßnahmen: Verzicht auf Zirkulation Solare Trinkwassererwärmung 50 40 30 20 10 0 *) Einfamilienhaus Neubau (Nutzfläche A N =255 m², baulicher Wärmeschutz entsprechend Mindestanforderung für KfW-Effizienzhaus 70), Energiebedarfsberechnung mit Standardwerten der DIN V 4701-10 bzw. mit Produktkennwerten (P), oz-ohne Zirkulation, Betriebsweisen der Hybridheizung: PE - primärenergieoptimiert, BK - betriebskostenoptimiert 13
Jahres-Primärenergiebedarf in kwh/m²a Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes gegenüber KfW-70 in % Alternativ: weitere Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes gegenüber KfW-70 70 60 Primärenergiebedarf Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes gegenüber KfW-Effizienzhaus 70 40% 50 30% 40 30 16% 20% 20 10% 10% 10% 10% 10% 10 0 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% *) Einfamilienhaus Neubau (Nutzfläche A N =255 m²), Energiebedarfsberechnung mit Standardwerten der DIN V 4701-10 bzw. mit Produktkennwerten (P), Betriebsweisen der Hybridheizung: PE - primärenergieoptimiert, BK - betriebskostenoptimiert 14
Investitionsmehrkosten gegenüber EnEV-Referenz 2014 Investitionsmehrkosten zur Erfüllung der EnEV 2016 gegenüber EnEV-Referenzanlagentechnik 2014 30.000 25.000 Anlagenvarianten zur Erfüllung der EnEV 2016 20.000 15.000 10.000 Referenzanlagentechnik EnEV 2014 mit Fensterlüftung als Bezugsgröße 11.900 10.900 12.300 17.400 9.200 7.400 5.000 3.000 3.700 2.900 0 0 **) -800-5.000 Heizung -10.000 GBW GBW GBW GBW + sol. HeizU GWP + sol. HeizU GWP (Erdreich) Mikro-KWK Otto Mikro-KWK BZ Mikro-KWK Stirling ÖBW ÖBW + sol. HeizU Trinkwassererwärmung Lüftung Wärmeschutz sol. TWE sol. TWE sol. TWE, oz sol. TWE sol. TWE GWP (Erdreich), oz Mikro-KWK Otto Mikro-KWK BZ Mikro-KWK Stirling, oz sol. TWE, oz sol. TWE Fenster Abluftanlage Fenster Fenster Fenster Fenster Fenster Fenster Fenster Fenster Fenster KfW 70 KfW 70 KfW 70 KfW 70 KfW 70 KfW 70 KfW 70 KfW 70 KfW 70 KfW 70 KfW 70 *) Einfamilienhaus Neubau (Nutzfläche A N =255 m², Wärmeschutz entsprechend Mindestanforderung für KfW-Effizienzhaus 70), ohne Zirkulation (oz), Bezugsgröße: EnEV-Referenz 2014 mit Fensterlüftung und Wärmeschutz entsprechend KfW 70 (primärenergetisch identisch mit EnEV-Referenz 2014 mit zentraler Abluftanlage) **) Unstabile Preislage, Gerät in der Markteinführungsphase, durch Berücksichtigung der Förderung auf Landesebene können die Investitionsmehrkosten deutlich gesenkt werden 15
Investitionsmehrkosten gegenüber EnEV-Referenz 2014 Investitionsmehrkosten zur Erfüllung der EnEV 2016 gegenüber EnEV-Referenzanlagentechnik 2014 30.000 25.000 20.000 Referenzanlagentechnik EnEV 2014 mit Fensterlüftung als Bezugsgröße Anlagenvarianten zur Erfüllung der EnEV 2016 16.730 15.000 10.000 8.700 10.500 5.000 3.000 3.700 4.800 0 0-1.100-200 **) -5.000 Heizung -10.000 GBW GBW GBW + sol. HeizU -6.600 FW aus KWK FW mix Pelletkessel L/W-EWP S/W-EWP L/W-EWP + PV L/W-EWP+GBW Trinkwassererwärmung Lüftung Wärmeschutz sol. TWE sol. TWE sol. TWE FW aus KWK FW mix Pelletkessel L/W-EWP S/W-EWP L/W-EWP L/W-EWP+GBW Fenster Abluftanlage Fenster Fenster Fenster Fenster Fenster Fenster Fenster Fenster KfW 70 KfW 70 KfW 70 KfW 70 verbessert KfW 70 KfW 70 KfW 70 KfW 70 KfW 70 *) Einfamilienhaus Neubau (Nutzfläche A N =255 m², kein einheitlicher Wärmeschutz, z.t. gegenüber Mindestanforderung für KfW-Effizienzhaus 70 durch bauliche Zusatzmaßnahmen verbessert), ohne Zirkulation (oz), Bezugsgröße: EnEV-Referenz 2014 mit Fensterlüftung Wärmeschutz entsprechend KfW 70 (primärenergetisch identisch mit EnEV-Referenz 2014 mit zentraler Abluftanlage) **) Unter Berücksichtigung der bundesweiten Förderung von Batteriespeichersystemen zur Nutzung in Verbindung mit Photovoltaikanlagen 16
Jahresgesamtkosten in /a Jahresgesamtkosten incl. anlagentechnischer Zusatzmaßnahmen zur Einhaltung EnEV 2016 7.000 6.000 Kapitalgebundene Kosten Verbrauchsgebundene Kosten Betriebsgebundene Kosten Zahlenangaben in %: Kostenindizes bezogen auf Jahresgesamtkosten Gas-BW + sol. TWE, oz 5.000 4.000 3.000 100% 115% 147% 154% 141% 153% 167% 144% 120% 134% 111% 118% 175% 118% 139% 130% 134% 134% 2.000 1.000 **) 0 *) Einfamilienhaus Neubau (Nutzfläche A N =255 m², baulicher Wärmeschutz entsprechend Mindestanforderung für KfW-Effizienzhaus 70), Energiebedarfsberechnung mit Standardwerten der DIN V 4701-10 für alle in der Norm abgebildeten Systeme, PE - primärenergieoptimiert, BK - betriebskostenoptimiert **) Unstabile Preislage, Gerät in der Markteinführungsphase, durch Berücksichtigung der Förderung auf Landesebene können die Jahresgesamtkosten deutlich gesenkt werden. 17
Energielabel für Produkte und Systeme Europäische Richtlinien ErP Ökodesign Richtlinie Mindesteffizienz- und Emissionsstandards ELD Labelling Richtlinie Energielabel für Produkte und Systeme Produkte, welche die Mindestanforderungen nicht erfüllen, erhalten keine CE- Zertifizierung Das Label soll Verbrauchern helfen, eine umweltorientierte Kaufentscheidung zu treffen. Wärmeerzeuger bis 400 kw Betroffene Heizgeräte Wärmeerzeuger und Verbundanlagen bis 70 kw 18
Betroffene Produkte/Wärmeerzeuger Heizkessel (Gas, Öl, Elektro) Wärmepumpen, Niedertemperaturwärmepumpen (Elektro, Gas, Öl) KWK-Anlagen (Gas, Öl) Verbundanlagen (packages) - Einzelkomponenten - Warmwasserbereiter ErP Nennwärmeleistung: 0 400 kw Nennwärmeleistung: 0 400 kw Nennwärmeleistung: 0 400 kw elektrische Höchstleistung: < 50 kw el Nennwärmeleistung: 0 400 kw ELD Nennwärmeleistung: 0 70 kw Nennwärmeleistung: 0 70 kw Nennwärmeleistung: 0 70 kw elektrische Höchstleistung: < 50 kw el Nennwärmeleistung: 0 70 kw Temperaturregler, Solareinrichtungen Nennwärmeleistung: 0 70 kw Warmwasserspeicher 2000 l 500 l 19
Für Heizungstechnik relevante Anforderungen hinsichtlich der Energieeffizienz, Auszug Anforderungsgröße ErP ab 26.09.2015 ErP Ab 26.09.2017 Brennstoffheizkessel 70 kw Heizkessel des Typs B1 10 kw Kombiheizkessel des Typs B1 30 kw Ƞ son Ƞ son 86 % Ƞ son 86 % Ƞ son Ƞ son 75% Ƞ son 75% Brennstoffheizkessel > 70 kw bis 400 kw Ƞ 100%,Ƞ 30% Ƞ 100% 86 % Ƞ 30% 94 % Ƞ 100% 86 % Ƞ 30% 94 % KWK-Anlagen Ƞ son Ƞ son 86 % Ƞ son 100% Wärmepumpen außer Niedertemperaturwärmepumpen Ƞ son Ƞ son 100% Ƞ son 110% Niedertemperaturwärmepumpen Ƞ son Ƞ son 115% Ƞ son 125% Dabei ist Ƞ son - Jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz im Betriebszustand Ƞ 100% - Wirkungsgrad bei 100 % der Nennwärmeleistung Ƞ 30% - Wirkungsgrad bei 30 % der Nennwärmeleistung Die Werte für brennstoffbetriebene Anlagen sind brennwertbezogen. Bei elektrobetriebenen Anlagen bezieht sich der Anforderungswert auf Endenergie multipliziert mit Umwandlungskoeffizienten CC=2,5. 20
Was ist ELD Energie Labeling Richtlinie (Energy Label) Zeitgleiche Einführung mit der ErP Label (Produktetikett) und Fiche (Produktdatenblatt) sind Pflichtinformationen für den Verbraucher Das Datenblatt und das Label eines jeden einzelnen Produktes ab Werk (Geräte, Speicher, Regler ) wird mit der Dokumentation ausgeliefert. für einzelne Geräte oder auch Pakete Merker: Immer wenn über Preis und/ oder technische Daten gesprochen wird muss gelabelt werden! 21
Das Produkteffizienz-Label Beispiel: Produktlabel für Kombigeräte Effizienz-Klasse des Heizgerätes Effizienz des WW- Durchlauferhitzers Zapfprofil Schallemission Nennwärmeleistung Quelle: Vaillant 22
Übersicht der Produkteffizienzlabel - Beispiele Wärmepumpen Heizgerät KWK WP WP NT WP Kombi Kombiheizgeräte konventioneller Warmwasserbereiter Solaranlage WW-Wärmepumpe Speicher/ Puffer 23
Energielabel für Heizgeräte Erdgas Strom A+++ Sole/Wasser-WP Wasser/Wasser-WP KWK GWP A++ A+ Luft/Wasser-WP Brennwert Heizwert A B C D Ausschließlich Elektro-Wärmepumpen können die höchsten Effizienzklassen erreichen 24
Reskalierung der Effizienzklassen 2015 2019 2015 2017 2015 2019 2015 2017 LOT 1 LOT 2 25
Gaswärmepumpe - langfristig grünes Produkt Erste Stufe: 09/2015 Zweite Stufe: 09/2019 A++ - G A+++ - D A++ A+++ A+ A B GWP Bild: Buderus GWP A++ A+ C A D E F G Bild: Viessmann Bild: Vaillant B C D 26
Eine Herausforderung - Systempaket Label Heizgerät thermische Solaranlage Heizungsunterstützung Speicher/ Puffer der Solaranlage Regler Untergeordnetes Heizgerät 27
Wie ist die Vorgehensweise? Informationen, die vom Hersteller mit dem Produkt bereitgestellt werden Informationen, die der Installateur seinem Kunden aushändigen muss Quelle: Vaillant Systemlabel Systemdatenblatt 28
Nationales Effizienzlabel für Heizungsaltanlagen* Ziel: Inhalt: Motivation des Verbrauchers zum Austausch alter ineffizienter Heizungsanlagen (Erhöhung der Austauschrate von ca. 3,0% auf 3,7%) Heizungsinstallateure, Schornsteinfeger, bestimmte Energieberater vergeben das Energielabel an Heizkessel, die älter als 15 Jahre sind Die Eigentümer erhalten Informationen über Energieeinsparungen und Hinweise zu weiterführenden Energieberatungsangeboten Labelling von Heizungsaltgeräten dient der Information der Verbraucher als Einstieg in die Energieberatung D *) EVKG - Energieverbrauchskennzeichnungsgesetz, Kabinettsbeschluss vom 12.08.2015 29
Anwendungsbereich Labeln von Heizkesseln, die älter als 15 Jahre sind Öl- und Gaskessel bis 400 kw (EFH bis größere MFH) Warmwasserbereitung, sofern in Kombination mit Heizung oder gas- bzw. ölbetrieben (keine elektrische Warmwasserbereitung) Keine Einbeziehung von Wärmepumpen und Fernwärmeübergabestationen 30
Verfahren zur Labelvergabe Effizienzklasse wird automatisch durch eine App bestimmt, Messung nicht erforderlich Zeitplan: ab Jan 2016 freiwillig ab Jan. 2017 obligatorisch Effizienzklassen: ab 2016: G A++, Kennzeichnungs-Berechtigte: ab 2019: D A+++ freiwillig: Schornsteinfeger, Installateure und Energieberater obligatorisch: bevollmächtigte Bezirksschornsteinfeger Labelvergabe soll gestuft erfolgen: Akteure sollen zunächst die ältesten Anlagen und dann schrittweise jüngere Jahrgänge von Anlagen labeln. Keine Kosten für Verbraucher, aber Duldungspflicht 31
Fazit: Gastechnologien und EnEV 2014 Erfüllung der EnEV 2014 bis 31.12.2015 mit Gastechnologien weiterhin ohne Weiteres möglich Verschärfung der Anforderungen im Neubau ab 1.1.2016 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 Senkung der Investitionskosten bei GWP zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit wünschenswert Innovative Heiztechnologien (z.b. Gaswärmepumpen) zur Erreichung der Klimaschutzziele und zur Sicherung der Zukunftsfähigkeit von Erdgas im Heizungsmarkt unabdingbar Gaswärmepumpen, KWK als langfristig grüne Produkte im Sinne ELD 32
Anhang: Datenquelle - weitere Informationen 33
Anhang: Datenquelle - weitere Informationen 34