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Berliner Energietage 2011: Präsentation Veit Bürger

Veit Bürger nahm im Rahmen der Berliner Energietage 2011 als Referent an einem Workshop des Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit und dem Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme ISE teil und referierte über das Thema „2050 im Blick: Ziele der Bundesregierung und Konsequenzen für Sanierungsrate und Energiestandards“ innerhalb des Workshops „Neue Strategien im Wärmemarkt – Ziele der Bundesregierung und Konsequenzen für Sanierungsrate und Energiestandards.“

1 von 16
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Klimaschutzbeitrag des
      Gebäudebereichs bis 2050:
   Konsequenzen für Sanierungsrate
        und Energiestandards

Neue Strategien im Wärmemarkt - Beschleunigung für
    Erneuerbare Energien und Energieeffizienz
                   20.05.2011, Berlin

            Veit Bürger (v.buerger@oeko.de)
           Öko-Institut e.V. – Freiburg/Darmstadt/Berlin
Überblick

• Ziele der Bundesregierung (Energiekonzept 2010)
• Steuerungsgrößen im Rahmen der Transformation des
  Gebäudebereichs
• Flächenentwicklung, Zielpfade für den Heizenergie-
  bedarf, Versorgungsoptionen für den Restwärmebedarf
• Ableitung robuster Transformationspfade
• Einige Schlussbemerkungen



                                                        2
Ziele der Bundesregierung (Energiekonzept 2010)
•   Langfristige Ziele (Zeithorizont 2050)
     – Nahezu klimaneutraler Gebäudebestand bis 2050
       (klimaneutral: der nur noch sehr geringe verbleibende Energie-
       bedarf eines Gebäudes wird überwiegend durch erneuerbare
       Energien gedeckt)
     – Konkret: Minderung des Primärenergiebedarfs des Gebäude-
       bereichs bis 2050 um rund 80% (Zielpfad definiert in
       Sanierungsfahrplan 2020-2050)
     – Verdopplung der energetischen Sanierungsrate von jährlich
       etwa 1% auf 2%
•   Mittelfristiges Ziel (Zeithorizont 2020): Reduzierung des Wärme-
    bedarfs im Gebäudebereich bis 2020 um 20%
•   Kurzfristige Ziele: Instrumentelle Anpassungen (EnEV, KfW-
    Programme, Förderung EE-Wärme, Mietrecht, Steuerrecht, usw.)        3
Mögliche Steuerungsgrößen im Gebäudebereich

CO2-Emissionen des Gebäudebereichs (Raumwärme):

CO2/a = m2  kWhEnd/m2*a  gCO2/kWhEnd

         Flächenbedarf
         (Wohnfläche, Nutzfläche)

                 Sanierungsrate
                 Sanierungstiefe (Zielstandard)
                 Effizienz Versorgungstechnik

                                       Effizienz Endenergiebereitstellung
                                       Anteil erneuerbarer Energien 4
Entwicklung des Flächenbedarfs

150                                      4.000                         Bevölkerung
                                                                       (Mio.)
125                                      3.200
                                                                       spez.
100                                      2.400                         Wohnfläche




                                                 Mio m2
                                                                       (m2/cap)
 75                                      1.600                         Wohnfläche
                                                                       insgesamt
 50                                      800                           (Mio.m2)

                                                            hinzu kommt eine 
 25                                      0                  beheizte Nutzfläche GHD 
                                                            von rund 1.500 Mio.m2
      2008   2020   2030   2040   2050
                                                                                             5
                                                          Quellen: EWI/gws/prognos 2010, WuK AP1
Zielpfad: Entwicklung des  Raumwärmebedarfs des
Gebäudebestands
                                          200                              Leitstudie 2009 (WG)
                                          180                              Modell Deutschland Innovationsszenario (WG)
  Spezifischer wohn/nutzflächebezogener




                                          160
                                                                           Energieszenarien (Zielszenario II, WG)
      Raumwärmebedarf (kWh/m2*a)




                                                                           Energieszenarien (Zielszenario II, NWG)
                                          140

                                          120

                                          100

                                           80
                                                                                                                                           CO2 ‐79,5%
                                           60

                                           40                                                                                              CO2 ‐85,3%
                                           20                                                                                              CO2 ‐90,5%

                                            0
                                            2005   2010   2015      2020      2025     2030     2035      2040     2045      2050
                                                                                                                                                   6
                                                                 Quellen: EWI/gws/prognos 2010, prognos/Öko-Institut 2010, DLR/IfnE 2009

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Berliner Energietage 2011: Präsentation Veit Bürger

  • 1. Klimaschutzbeitrag des Gebäudebereichs bis 2050: Konsequenzen für Sanierungsrate und Energiestandards Neue Strategien im Wärmemarkt - Beschleunigung für Erneuerbare Energien und Energieeffizienz 20.05.2011, Berlin Veit Bürger (v.buerger@oeko.de) Öko-Institut e.V. – Freiburg/Darmstadt/Berlin
  • 2. Überblick • Ziele der Bundesregierung (Energiekonzept 2010) • Steuerungsgrößen im Rahmen der Transformation des Gebäudebereichs • Flächenentwicklung, Zielpfade für den Heizenergie- bedarf, Versorgungsoptionen für den Restwärmebedarf • Ableitung robuster Transformationspfade • Einige Schlussbemerkungen 2
  • 3. Ziele der Bundesregierung (Energiekonzept 2010) • Langfristige Ziele (Zeithorizont 2050) – Nahezu klimaneutraler Gebäudebestand bis 2050 (klimaneutral: der nur noch sehr geringe verbleibende Energie- bedarf eines Gebäudes wird überwiegend durch erneuerbare Energien gedeckt) – Konkret: Minderung des Primärenergiebedarfs des Gebäude- bereichs bis 2050 um rund 80% (Zielpfad definiert in Sanierungsfahrplan 2020-2050) – Verdopplung der energetischen Sanierungsrate von jährlich etwa 1% auf 2% • Mittelfristiges Ziel (Zeithorizont 2020): Reduzierung des Wärme- bedarfs im Gebäudebereich bis 2020 um 20% • Kurzfristige Ziele: Instrumentelle Anpassungen (EnEV, KfW- Programme, Förderung EE-Wärme, Mietrecht, Steuerrecht, usw.) 3
  • 4. Mögliche Steuerungsgrößen im Gebäudebereich CO2-Emissionen des Gebäudebereichs (Raumwärme): CO2/a = m2  kWhEnd/m2*a  gCO2/kWhEnd Flächenbedarf (Wohnfläche, Nutzfläche) Sanierungsrate Sanierungstiefe (Zielstandard) Effizienz Versorgungstechnik Effizienz Endenergiebereitstellung Anteil erneuerbarer Energien 4
  • 5. Entwicklung des Flächenbedarfs 150 4.000 Bevölkerung (Mio.) 125 3.200 spez. 100 2.400 Wohnfläche Mio m2 (m2/cap) 75 1.600 Wohnfläche insgesamt 50 800 (Mio.m2) hinzu kommt eine  25 0 beheizte Nutzfläche GHD  von rund 1.500 Mio.m2 2008 2020 2030 2040 2050 5 Quellen: EWI/gws/prognos 2010, WuK AP1
  • 6. Zielpfad: Entwicklung des  Raumwärmebedarfs des Gebäudebestands 200 Leitstudie 2009 (WG) 180 Modell Deutschland Innovationsszenario (WG) Spezifischer wohn/nutzflächebezogener 160 Energieszenarien (Zielszenario II, WG) Raumwärmebedarf (kWh/m2*a) Energieszenarien (Zielszenario II, NWG) 140 120 100 80 CO2 ‐79,5% 60 40 CO2 ‐85,3% 20 CO2 ‐90,5% 0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 6 Quellen: EWI/gws/prognos 2010, prognos/Öko-Institut 2010, DLR/IfnE 2009
  • 7. Die Bedeutung des Gebäudebestands 4.000 Entwicklung Wohnfläche in WG (Mio. m2) 3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 Neubau mit Baujahr nach 2010 Gebäudebestand mit Baujahr vor 2010, saniert (ab 2005) 500 Gebäudebestand mit Baujahr vor 2010, unsaniert  0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 7 Quelle: Öko-Institut e.V.
  • 8. Die Bedeutung des Gebäudebestands Entwicklung WG Raumwärme+Warmwasser‐Bedarf (GWh) 700 600 500 400 300 200 Neubau mit Baujahr nach 2010 100 Gebäudebestand mit Baujahr vor 2010, saniert (ab 2005) Gebäudebestand mit Baujahr vor 2010, unsaniert 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 8 Quelle: Öko-Institut e.V.
  • 9. Zwischenfazit • Langfristige Klimaschutzszenarien zeigen die Notwendigkeit, insbesondere durch Sanierungsmaßnahmen an der Gebäude- hülle bis 2050 den durchschnittlichen Raumwärmebedarf des Wohngebäudebestands auf Werte zw. 30-40 kWh/m2*a zu senken (NWG: nahezu null) • Dabei sind v.a. bei den Wohngebäuden und wohngebäude- ähnlichen GHD-Gebäuden diejenigen Gebäude maßgeblich, die heute schon existieren • Ferner muss berücksichtigt werden, dass einige Gebäudetypen nur eingeschränkt zielpfadkonform saniert werden können (z.B. Denkmal/Ensembleschutz, Stuckfassaden, Fachwerk, Klinker) 9
  • 10. Deckung des Restwärmebedarfs: Energieszenarien 2010 (Wohnfläche nach eingesetztem Energieträger, nur Raumwärme) EE-Anteil rund 35% 10 Quellen: EWI/gws/prognos 2010
  • 11. Deckung des Restwärmebedarfs: Vision Baden-Württemberg 2050 (KSK 2020 Plus) EE-Anteil rund 70% 11 Quellen: UVM BW (2011)
  • 12. Versorgungsoptionen 2050 • Zentrale Frage: Welche Energieträger und Technologien decken den verbleibenden (niedrigen) Restwärmebedarf? • Zentrale Kriterien: Verfügbarkeit und Allokation von Ressourcen, und verfügbare Technologieoptionen • Biomasse (fest/flüssig/gasförmig): Verfügbarkeit für Raumwärme und Warmwasser? • Rolle der dezentralen Solarthermie sowie solarer Nahwärme? – Dachflächenverfügbarkeit (Konkurrenz mit PV) – Technologiekosten – Speicherbedarf (dezentral, zentrale Saisonspeicher) – limitierte Deckungsgrade 12
  • 13. Versorgungsoptionen 2050 • Verwendung von Umweltwärme – Anteil dezentrale Wärmepumpen (betrieben mit EE-Strom oder thermisch betrieben)? – Anteil netzgestützte zentrale/dezentrale Wärmepumpen (z.B. „Kalte Nahwärme“)? • Rolle der netzgestützten Wärmeversorgung? • Verstärkte Integration Strom/Wärme – Methanisierung von EE-Strom? – Stromwiderstandsheizungen betrieben mit EE-Strom? 13
  • 14. Robuste Transformationspfade Aus den langfristigen normativen Klimaschutzszenarien lassen sich einige robuste Entwicklungspfade ableiten • Drastisches Absenken des spezifischen Heizenergiebedarfs von bestehenden Gebäuden durch Dämmung der Gebäudehülle • Aufgrund der sehr langen Sanierungszyklen: Mit jeder Renovierung müssten Gebäude ab sofort auf nahezu Passivhausstandard saniert werden, alternativ müssen sie bis 2050 einen weiteren Sanierungszyklus durchlaufen • Deutlicher Anstieg des EE-Anteils an der (Rest)Wärmeversorgung von Gebäuden • Umstieg auf Niedertemperatur Heizsysteme • Wärmenetze: Langfristkompatibilität sicherstellen (z.B. Eignung für spätere Niedertemperatur-Einspeisung) 14
  • 15. Einige Schlussbemerkungen • Der Diskussion über geeignete Instrumente Frage der Kostenallokation voranstellen (Wer trägt die Kosten des Umbaus?) • Zur Vermeidung von "lost opportunities" sofortige Umsetzung des Sanierungsfahrplans (nicht erst ab 2020) • Bei der Fortentwicklung des Instrumentenrahmens muss die Lang- fristperspektive immer mit berücksichtigt werden (mögliche Pfad- abhängigkeiten v.a. bei kapitalintensiven Infrastrukturen beachten) • Sinnvolle Allokation der verfügbaren Ressourcen auf die verschiedenen Sektoren berücksichtigen (gilt v.a. für Biomasse, verfügbare Dachflächen) -> Notwendigkeit sektorübergreifender Langfristszenarien • Auch den Bereich der NWG stärker in den Fokus rücken (teilweise kürzere Lebensdauer, Kühlbedarf, interne Lasten, andere Entscheiderstrukturen und Entscheidungskalküle usw.) 15
  • 16. Danke für Ihre Aufmerksamkeit 16