Gebäude und Klimaschutzziele - Auswirkungen auf Energieträger, Anlagentechnik und Investitionskosten Leipzig, den 25.01.2018 Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH
STUDIE SZENARIEN FÜR EINE MARKTWIRTSCHAFTLICHE KLIMA- UND RESSOURCENSCHUTZPOLITIK IM GEBÄUDESEKTOR Gutachter ewi Energy Research & Scenarios ggmbh (ewi ER&S) Forschungsinstitut für Wärmeschutz e. V. München (FIW) ITG Dresden Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH
METHODIK GEBÄUDESTUDIE 3 SZENARIEN: REFERENZ 80% THG-MINDERUNG: ELEKTRISCH UND TECHNOLOGIEMIX 95% THG-MINDERUNG: ELEKTRISCH UND TECHNOLOGIEMIX ALS BESTANDTEIL EINER INTEGRIERTEN BETRACHTUNG ALLER SEKTOREN 3 GEEA-GEBÄUDESTUDIE
STATUS QUO: BEHEIZUNGSSTRUKTUR EFH 4 GEEA-GEBÄUDESTUDIE
NOTWENDIGE VOLLSANIERUNGSÄQUIVALENTE 5 GEEA-GEBÄUDESTUDIE
ANTEILE DER STROMERZEUGUNG CO2-ARMER STROM DURCH STARKEN AUSBAU DER ERNEUERBAREN; GASKRAFTWERKE (z.t. mit synthetischen Brennstoffen) UND INT. STROMHANDEL SICHERN IN DIE VOLATILE EE-ERZEUGUNG 8 GEEA-GEBÄUDESTUDIE
TWh CO2-ARMES SYNTHETISCHES GAS UND ÖL UNVERZICHTBAR IN ALLEN SZENARIEN UND IN TM- SZENARIEN AUCH IM GEBÄUDESEKTOR 800 700 600 500 Bedarf an synthetischen Brennstoffen nach Sektor und Szenario TM-Szenarien: Im Gebäudesektor erfordern Klimaziele den Einsatz von PtX Im Energiesystem ist (insb.) für das 95%-Ziel PtX in beiden Szenarien unabdingbar 729 Industrie 400 383 151 7 300 242 200 108 43 100 39 44 39 44 0 0 0 0 0 RF EL80 TM80 EL95 TM95 RF EL80 TM80 EL95 TM95 2015* 2030 *Historisch 9 GEEA-GEBÄUDESTUDIE Gebäude Verkehr Energie
2020 2030 2040 2020 2030 2040 2020 2030 2040 2020 2030 2040 2020 2030 2040 Mio. Mio. t t CO CO 2 2 -Äq. -Äq. CO2-ÄRMERE ENERGIETRÄGER UND RÜCKGANG DES ENERGIEBEDARFS SORGEN FÜR DEUTLICHE CO2-MINDERUNGEN IM GEBÄUDESEKTOR IN ALLEN SZENARIEN THG-Emissionen im Gebäudesektor unter Rückwirkung im Gesamtsystem 300 250 276 219 258 265 257 265 200 150 100 50 0 120 100 170 127 82 65 104 140 46 71 28 15 5 160 115 82 85 54 41 27 137 103 41 47 13 0 1 159 114 79 65 45 0 1 RF EL80 TM80 EL95 TM95 Quellprinzip Quellprinzip Anteil Quellprinzip Sekundärenergie Anteil Sekundärenergie Vorketten 10 GEEA-GEBÄUDESTUDIE
Mrd. Euro TM-SZENARIEN ERREICHEN KLIMAZIELE IM GEBÄUDESEKTOR AM GÜNSTIGSTEN Mehrkosten (kumuliert bis, undiskontiert) gegenüber Referenz-Szenario 1.200 1.000 800 +20 % 994-386 Mrd. Euro +21 % 1.051-335 Mrd. Euro +14 % 600 +12 % 608 716 400 200 0 EL80 TM80 EL95 TM95 11 GEEA-GEBÄUDESTUDIE
2020 2030 2040 2020 2030 2040 2020 2030 2040 2020 2030 2040 Mrd. Euro MEHRINVESTITIONEN GEGENÜBER REFERENZ IN EL-SZENARIEN 2X SO HOCH WIE IN TM-SZENARIEN 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Jährliche Mehrinvestitionen (kumuliert bis, undiskontiert) gegenüber Referenz-Szenario 20 13 7 30 26 24 15 13 10 15 13 14 12 14 14 8 4 8 9 10 5 6 5 6 22 14 8 34 16 29 29 13 12 18 16 17 12 14 15 8 4 8 9 10 5 6 5 6 EL80 TM80 EL95 TM95 Investitionen Gebäudehülle Investitionen Anlagentechnik Quelle: Berechnungen basierend auf Gebäudemodell von FIW/ITG 12 GEEA-GEBÄUDESTUDIE
Mrd. Euro Geringere Kosten Höhere Kosten AUSGABEN FÜR STROM STEIGEN, AUSGABEN FÜR BRENNSTOFFE** SINKEN IN DEN KLIMAZIEL- SZENARIEN GGÜ. REFERENZ Mehrkosten für Energiebezug (nur Großhandelskomponente, kumuliert bis, undiskontiert) gegenüber Referenz-Szenario 400 300 200 100 0-4 88-100 -200-27 -81-300 -400-500 13 GEEA-GEBÄUDESTUDIE EL80 TM80 EL95 TM95 Strom Gas** Gas** Öl** Öl** Andere Andere Saldo **Konventionell, synthetisch und biogen
Geringere Kosten Höhere Kosten Mrd. Euro KAPITALKOSTEN SIND DER ENTSCHEIDENDE FAKTOR FÜR MEHRKOSTEN UND KOSTENUNTERSCHIEDE Mehrkosten (kumuliert bis, undiskontiert) gegenüber Referenz-Szenario 1.200 1.000 800 994 1.051 600 400 608 716 200 0-200 EL80 TM80 EL95 TM95 Nicht direkt zurechenbare Kosten Fixe Wartungs- u. Betriebskosten Saldo Direkte Energiebezugskosten Kapitalkosten 14 GEEA-GEBÄUDESTUDIE
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Entwicklung der Wärmeversorgungsstruktur EFH/ZFH im Bestand Elektrifizierung THG-Minderung 80% Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Gebäude und Klimaschutzziele Leipzig 25.01.2018 16
Entwicklung der Wärmeversorgungsstruktur EFH/ZFH im Bestand Technologiemix THG-Minderung 80% Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Gebäude und Klimaschutzziele Leipzig 25.01.2018 17
GESAMTZAHL ELEKTRISCHER WÄRMEPUMPEN IN WOHNGEBÄUDEN 18 GEEA-GEBÄUDESTUDIE
Fazit Gesamtstudie (alle Sektoren) Langfristige Klimaschutzziele werden im Referenzszenario ( weiter so ) nicht erreicht Erreichung einer Treibhausgasminderung von 80% mit Mehrkosten technisch möglich Treibhausgasminderung um 95% mit bisherigen Ansätzen nicht möglich wirkungsvolle Einbeziehung aller Sektoren unumgänglich Bilanzierungsansätze/Denkstrukturen maßgeblich für Betrachtung der Sektoren > Verteilung von Geld und Lasten Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Gebäude und Klimaschutzziele Leipzig 25.01.2018 19
Fazit - Gebäudestudie Gebäudetechnik steht vor gravierendem Umbruch, wenn Klimaschutzziele erreicht werden sollen Gebäudesektor kann sowohl 80% als auch 95% THG- Minderung erreichen Deutlich mehr elektrische Wärmepumpen, aber große Unterschiede zwischen Szenarien (3 bis 17 Mio. WP-Einheiten in ) Verbrennungsbasierte Heiztechnik langfristig nur in Verbindung mit synthetischen Brennstoffen Marktwirtschaftlicher Ansatz (Technologiemix) führt zu weniger hohen Kosten und größerer Robustheit im Vergleich mit alleiniger Elektrifizierung Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Gebäude und Klimaschutzziele Leipzig 25.01.2018 20