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  • Dezentrale vs. zentrale Wrmeversorgung im deutschen Wrmemarkt

    SUMMARY

    Vergleichende Studie aus energetischer und konomischer Sicht

    Autoren: Prof. Dr. Andreas Pfnr, Dr.-Ing. Bernadetta Winiewska, Dipl.-Ing. Bettina Mailach, Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz

  • Darmstadt, Dresden, 4. August 2016Verffentlicht im September 2016

    DURCHFHRUNG DER STUDIE:

    Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz, Dr.-Ing. Bernadetta Winiewska &Dipl.-Ing. Bettina MailachITG Institut fr Technische Gebudeausrstung DresdenForschung und Anwendung GmbHinfo@itg-dresden.de www.itg-dresden.de

    Projektkoordination: Dipl.-Ing. Rainer Stangl (IWO) Titelfoto: IWO

    ERSTELLT IM AUFTRAG VON:

    www.zukunftsheizen.dewww.bdh-koeln.de

    www.hki-online.de www.depv.de

    www.zvshk.de

    www.proschornstein.de

    Prof. Dr. Andreas PfnrForschungscenter Betriebliche Immobilienwirtschaft (FBI) an derTechnischen Universitt Darmstadtpfnuer@bwl.tu-darmstadt.dewww.immobilien-forschung.de

  • Dezentrale vs. zentrale Wrmeversorgung im deutschen WrmemarktVergleichende Studie aus energetischer und konomischer Sicht

    1. Hintergrund und Ziele der Studie

    In ihrem ambitionierten Energiekonzept hat sich die Bundesregierung vorgenommen, bis zum Jahr 2050 im Gebudesektor 80 Prozent Primrenergie einzusparen. Welche Manahmen da-fr ntig sind, wird von Vertretern der Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und von Verbrauchern kon trovers diskutiert. Energieeinsparungen bei der Gebudeheizung und Warmwasserversor-gung spielen dabei jedoch in jedem Falle eine bedeutende Rolle. Immerhin entfallen rund 30 Prozent des Primrenergiebedarfs in Deutschland auf diesen Sektor.

    Diskussionen gibt es insbesondere hinsichtlich der Vor- und Nachteile eines Ausbaus der zentralen Wrmeversorgung in Form von Nah- und Fernwrmenetzen. Dies gilt gerade im Ver-gleich mit der Modernisierung dezentraler Individualheizungen. Vorausgegangene Studien zu alternativen Sanierungskonzepten fr Wohngebude haben unmissverstndlich gezeigt, dass die Erreichung der Klimaschutzziele nicht mehr allein ein ingenieurwissenschaftliches Problem ist. Vielmehr liee sich technisch betrachtet der deutsche Wohnbestand nahezu klimaneutral mit Hauswrme versorgen. Die Engpsse der Umsetzung haben vielmehr konomische und strukturelle Ursachen. Eine umfassende Analyse des Klimaschutzpotenzials von Konzepten der Wrmeversorgung muss deshalb immer auf der Schnittstelle zwischen technischer Reali-sierbarkeit und wirtschaftlichem Erfolg fr die handelnden Akteure stattfinden. Die vorliegende Studie soll hier einen konstruktiven Beitrag zur aktuellen Klimaschutzdiskussion liefern.

    Um eine aussagekrftige Grundlage zur Bewertung der unterschiedlichen Versorgungssyste-me zu erhalten, haben die wissenschaftlichen Teams um Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz vom Institut fr Technische Gebudeausrstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH (ITG) sowie um Prof. Dr. Andreas Pfnr, Leiter des Fachgebiets Immobilienwirtschaft und Bau-betriebswirtschaftslehre an der TU Darmstadt, im Rahmen dieser Studie einen Vergleich der zentralen und dezentralen Wrmeversorgung vorgenommen.

    Summary der Studie Dezentrale vs. zentrale Wrmeversorgung im deutschen Wrmemarkt 1

    Dezentrale = gebudeindividuelleWrmeversorgung

    Zentrale = netzgebundene Nah- und Fernwrmeversorgung

  • Als Grundlage wurden unterschiedliche, praxisrelevante Siedlungsstrukturen und Gebude-typen herangezogen. In der Untersuchung werden neben den allgemeinen kologischen und konomischen Unterschieden auch die Auswirkungen der unterschiedlichen Modernisie-rungsoptionen auf die betroffenen Mieter, Selbstnutzer und Vermieter betrachtet. Dabei wird auch ersichtlich, warum es unterschiedliche Einschtzungen im Hinblick auf eine dezentrale beziehungsweise zentrale Wrmeversorgung gibt. Diese Summary gibt die Ergebnisse zusam-mengefasst wieder. Fr genauere Erluterungen ist die vollstndige Studie heranzuziehen.

    Zur besseren Einordnung der Bedeutung zentraler beziehungsweise dezentraler Systeme fr die Versorgung der insgesamt circa 41,3 Millionen Wohnungen in Deutschland lohnt sich ein Blick auf die Darstellung des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW), (Studie Tabelle 6). Auf das zentrale System der Fernwrme entfallen demnach 13,5 Prozent. Dies entspricht 5,6 Millionen Wohnungen. Dagegen dominieren die mit Heizl und Erdgas versorgten Wohnungen mit einem Anteil von 80,2 Prozent. Gut 35 Millionen Wohnungen werden demnach mit dezentralen Heiz systemen versorgt.

    Der Gesamtbestand dezentraler Wrmeerzeuger kann mit Hilfe der Schornsteinfegerstatistik und Berechnungen des BDH aufgeschlsselt werden. Bei den rund 21 Millionen dezentralen Anlagen dominieren erdgasbetriebene Heizsysteme mit 13,6 Millionen Stck, gefolgt von Heizl gerten mit 5,6 Millionen, Holzzentralheizungen mit 0,9 Millionen und 0,8 Millionen Wrmepumpen.

    Beheizungsstruktur

    Summary der Studie Dezentrale vs. zentrale Wrmeversorgung im deutschen Wrmemarkt2

  • 8,7 Mio. Gas-Kessel

    0,5 Mio. l-Brennwertkessel

    4,9 Mio. Gas-Brennwertkessel

    0,8 Mio. Wrmepumpen0,9 Mio.

    Biomasse-Kessel

    5,1 Mio. l-Kessel

    ca. 21Mio.Wrme-erzeuger

    Quelle: ZIV, BSW, BDH, IWO; Grafik: IWO

    114_Gesamtbestand_zentrale_Waermeerzeuger_20160817

    Gesamtbestand zentrale Wrmeerzeuger 2015

    2,15 Mio. Thermische Solaranlagen(ca. 19,2 Mio m2 installierte Kollektorflche)

    Bei vielen Heizsystemen wurden die energetischen Hausaufgaben noch lngst nicht gemacht: Nur circa ein Drittel des Anlagenbestands entspricht dem Stand der Technik. Unter dem Stand der Technik verstehen wir die Brennwerttechnik, Wrmepumpen, Solar-thermieanlagen, Mikro- und Mini-Kraft-Wrme-Kopplung (KWK) bis 50 Kilowatt elektrischer Leistung, Holzzentralheizungen, Brennstoffzellen sowie hocheffiziente Verteil- und Wrme-bergabesysteme.

    Wrde der nach wie vor weitgehend veraltete Bestand auf den Stand der Technik gebracht,lieen sich zwischen 13 und 15 Prozent des deutschen Endenergieverbrauchs sowie damit kor respondierende Mengen an Kohlenstoffdioxid (CO2) einsparen. Hierbei noch nicht berck-sichtigt sind die ebenfalls hohen Einsparpotenziale durch Verbesserungen der Gebudehlle.

    Eine pauschale Bevorzugung von Wrmenetzen ist weder aus energetischer noch aus wirtschaftlicher Sicht gerechtfertigt.

    Dezentrale Systeme erreichen in der Regel hhere Einsparungen pro eingesetztem Euro.

    Nur bei einer technologie- und energietrgeroffenen Auswahl von Heizsystemen ist die Energiewende kosteneffizient und damit sozialvertrglich umsetzbar.

    In der Studie wird untersucht, auf welchem Wege das energiepolitische Ziel einer Verringerung des Primrenergiebedarfs im Wrmemarkt am besten erreicht werden kann. Dabei gilt, dass In-vestitionen angesichts begrenzter Mittel im privaten und ffentlichen Sektor mglichst effizient erfolgen mssen also mit mglichst hoher Energieeinsparung pro eingesetztem Euro. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass dezentrale Systeme diese Magabe am besten erfllen. Eine Kilowattstunde Primrenergie im Jahr einzusparen, ist durch eine Modernisierung mit dezentralen Systemen gnstiger als bei einem Anschluss an eine zentrale Versorgung durch Wrmenetze. So ist das durchschnittliche dezentrale Wrmesystem beispielsweise im Falle

    2. Die wichtigsten Ergebnisse in Kurzform

    Gesamtbestand dezentrale Wrmeerzeuger 2015

    3

  • Um die Ergebnisse der Studie in die grere politische Debatte einzuordnen, sind sie im Folgenden entsprechend der drei Maximen Klimaschutz, Wirtschaftlichkeit und Sozialvertrg-lichkeit sortiert.

    Klimaschutz

    kologischer Vorteil ist von der Anlageneffizienz und der Primrenergie abhngigJe nach Art der eingesetzten Primrenergie, haben zentrale oder dezentrale Systeme einen Vorteil hinsichtlich der CO2-Emissionen und des Primrenergieeinsatzes. Da bei der zentralen Wrmeversorgung aufgrund des notwendigen Transportnetzes immer Wrmeverluste auf-treten, wird tendenziell mehr Primrenergie bentigt als bei einem dezentralen System. Wird zur Wrmeerzeugung ausschlielich ein fossiler Brennstoff eingesetzt, ergeben sich daher in allen untersuchten Fllen hhere Primrenergieverbruche und CO2-Emissionen als bei der dezentralen Versorgung. Wird jedoch im betrchtlichen Mae Abwrme oder Energie aus regenerativen Quellen ins Wrmenetz eingebunden, emittiert die zentrale Versorgung ber Netze weniger CO2. Ein pauschales Ergebnis der kologischen Betrachtung kann demnach nicht gefllt werden. Hier sind Einzelfallberechnungen im Vorfeld der Gebudemodernisierun-gen notwendig.

    3. Die Ergebnisse im Kontext der Energiewende

    eines unsanierten Einfamilienhauses ber einen 20-Jahres-Zeitraum um 14.757 Euro gnstiger als die Fernwrme-Variante. Das sind mehr als 61 Euro pro Monat.

    Die netzgebundene Wrmeversorgung aller Bestandsgebude wre im hier betrachteten Zeitraum von 20 Jahren um 250 Milliarden Euro teurer als die Erneuerung durch dezentrale Wrmesysteme. Die grundstzlichen Aussagen der Studie haben auch bei vernderten Ener-giepreisen Bestand, da die Gesamtkosten insbesondere durch Investitions- und Finanzie-rungskosten dominiert werden. Bezogen auf ein begrenztes Investitionsvolumen knnen durch dezentrale Modernisierungen demnach in der Regel mehr Emissionen eingespart werden als ber den Einsatz von Wrmenetzen.

    Aufgrund dieser Ergebnisse kommt die Untersuchung zu dem Schluss, dass vor allem die Rahmengesetzgebung sowie die Frderpolitik auf den Prfstand zu stellen sind. Aus Sicht der Frdereffizienz sind Energieeinsparungen und die Verringerung von Treibhausgasemissionen deutlich wirtschaftlicher durch die Frderung der Optimierung individueller Wrmesysteme zu erreichen. Mit Blick auf die Diskussion um die Manahmen der Energiewende zeigen die Resultate, dass der dezentralen gebudeweisen Sanierung eine groe Bedeu