Maßnahmen gegen den Klimawandel – Status Quo, Ausblick und Zukunftsszenarien für den Gebäudesektor Lukas Kranzl, Andreas Müller TU-Wien, e-think Medienstelle für nachhaltiges Bauen, Road to Zero Tage nach Paris 21. März 2016

3 Kernthesen  Wir sind derzeit nicht nur vom Ziel einer weitestgehenden Dekarbonisierung bis 2050 (im Gebäudesektor) weit entfernt, sondern auch und vom Pfad hin zu diesem Ziel.  Eine starke Reduktion von Energiebedarf und dem Einsatz fossiler Energieträger ist in den kommenden Jahrzehnten möglich.  Notwendig dafür sind radikale, rasche Maßnahmen. Thermische Gebäudesanierungen und jegliche Form erneuerbarer und effizienter Wärmebereitstellung stehen nicht im Gegensatz sondern bedingen einander. 2

Projekthintergrund  Energieszenarien bis 2050: Wärmebedarf der Kleinverbraucher. Projekt im Rahmen der Erstellung von energiewirtschaftlichen Inputparametern und Szenarien zur Erfüllung der Berichtspflichten des Monitoring Mechanisms.  IEE-Projekt ZEBRA2020: Nearly Zero Energy Building Strategy  H2020-Projekt progRESsHEAT ( Supporting the progress of renewable energies for heating and cooling in the EU on a local levelwww.progressheat.eu  Mapping and analyses of the current and future ( ) heating/cooling fuel deployment (fossil/renewables). Service tender for the European Commission.  Reduktion der Treibhausgasemissionen Deutschlands um 95% bis zum Jahr Laufendes Projekt im Auftrag von BMWi. 3

3 Kernthesen  Wir sind derzeit nicht nur vom Ziel einer weitestgehenden Dekarbonisierung bis 2050 (im Gebäudesektor) weit entfernt, sondern auch und vom Pfad hin zu diesem Ziel.  Eine starke Reduktion von Energiebedarf und dem Einsatz fossiler Energieträger ist in den kommenden Jahrzehnten möglich.  Notwendig dafür sind radikale, rasche Maßnahmen. Thermische Gebäudesanierungen und jegliche Form erneuerbarer und effizienter Wärmebereitstellung stehen nicht mehr im Gegensatz zueinander sondern bedingen einander. 4

5 Anteil erneuerbarer Wärme/Kälte in Wohngebäuden Quelle: Mapping and analyses of the current and future ( ) heating/cooling fuel deployment (fossil/renewables). Service tender for the European Commission.

6 Kohle Öl Gas

Kesselmarkt am Beispiel Deutschland 7 Quelle: BDH, 2016 Fossil

3 Kernthesen  Wir sind derzeit nicht nur vom Ziel einer weitestgehenden Dekarbonisierung bis 2050 (im Gebäudesektor) weit entfernt, sondern auch und vom Pfad hin zu diesem Ziel.  Eine starke Reduktion von Energiebedarf und dem Einsatz fossiler Energieträger ist in den kommenden Jahrzehnten möglich.  Notwendig dafür sind radikale, rasche Maßnahmen. Thermische Gebäudesanierungen und jegliche Form erneuerbarer und effizienter Wärmebereitstellung stehen nicht mehr im Gegensatz zueinander sondern bedingen einander. 8

Das Wesen von Szenarien und typische Fragestellungen  Was bringt die Zukunft? Keine geeignete Fragestellung, denn Modelle sind keine Glaskugeln! Vielmehr:  Welche Maßnahmen müssen gesetzt werden, um bestimmte Ziele zu erreichen?  Welche Wirkung haben bestimmte politische Instrumente und die Umsetzung bestimmter Maßnahmen?  Was sind mögliche Entwicklungspfade unter Annahme bestimmter Rahmenbedingungen? 9

#10

Szenarien  WEM: With existing measures  WAM: With additional measures (die allerdings schon in konkreter Umsetzung bzw. Vorbereitung begriffen sind, d.h. schon konkret beschlossen sind)  WAM +: Umsetzung ambitionierter Maßnahmenbündel 11

Storyline WAM plus  Sehr hohe thermisch-energetische Qualität der Gebäude und der gebäudetechnischen Anlagen (u.a. durch hochqualitative Sanierungen)  Neue Gebäude mit sehr niedrigem Energiebedarf (NZEB)  Verpflichtender Einsatz erneuerbarer Energieträger (v.a. im ländlichen Bereich) oder von Fernwärme (im städtischen Bereich)  Kompaktere Siedlungsstrukturen  Änderungen in Gesetzen (MRG, WEG, WGG)  Veränderung der Förderungssysteme

Endenergieeinsatz Raumwärme und Warmwasser in Österreich bis 2050 WAM plus: -65% WEM: ~40% WAM: ~50% Mit elektr. Strom Ohne elektr. Strom WEM WAM WAM plus Endenergieverbrauch ohne on- site RES

Verpflichtende Sanierung von Gebäuden innerhalb eines angemessenen Zeitraumes wenn ein substantielles (technisch/ökonomisch) Sanierungspotenzial vorhanden ist. Dies in Kombination mit einer (moderaten) Erhöhung der Sanierungsqualität gemäß Bauordnung Verpflichtender Mindestanteil (>30%) von erneuerbaren Energieträgern oder Wärmenetze Effekte

Energiebedarf zur Raumwärmebereitstellung WEM (2050) Keine Maß- nahmen an der Gebäudehülle: 4,8 TWh (9 %) „Pinselsanierungen“: 30 TWh (54 %) Thermisch sanierte Gebäude: 11,5 TWh (21 %) Energetische Einsparung durch Sanierung: 10,5 TWh Neubauten: 8,9 TWh (16 %) WAM plus (2050) Keine Maß- nahmen an der Gebäudehülle: 3,6 TWh (11 %) „Pinselsanierungen“: 3,9 TWh (12 %) Thermisch sanierte Gebäude: 19,2 TWh (57 %) Energetische Einsparung durch Sanierung: 29,5 TWh Neubauten: 7,2 TWh (21 %)

Energieeinsatz für Heizen und Warmwasser in Gebäuden 2050

Energieeinsatz für Heizen und Warmwasser 2050, Änderungen gegenüber 2010

3 Kernthesen  Wir sind derzeit nicht nur vom Ziel einer weitestgehenden Dekarbonisierung bis 2050 (im Gebäudesektor) weit entfernt, sondern auch und vom Pfad hin zu diesem Ziel.  Eine starke Reduktion von Energiebedarf und dem Einsatz fossiler Energieträger ist in den kommenden Jahrzehnten möglich.  Notwendig dafür sind radikale, rasche Maßnahmen. Thermische Gebäudesanierungen und jegliche Form erneuerbarer und effizienter Wärmebereitstellung stehen nicht mehr im Gegensatz zueinander sondern bedingen einander. 18

Implikationen des Ziels einer (weitestgehenden) Dekarbonisierung bis 2050: 1. Trägheiten und lange Lebensdauern berücksichtigen  Notwendig wäre ein absolutes Phase-out fossiler Heizsystem bei neu installierten Heizsystemen mehr oder weniger ab sofort (bis 2020, spätestens 2025)  Ohne regulative Eingriffe und akkordierte politische, gesellschaftliche Anstrengung ist das nicht vorstellbar. 19

Implikationen des Ziels einer (weitestgehenden) Dekarbonisierung bis 2050: 2. Barrieren zur Nutzung erneuerbarer in gewissen Gebäudetypen überwinden  Aktive Adressierung von Mehrfamilienhäusern ohne zentrales Wärmeverteilsystem  Integration der Wärmeverteilsysteme in Gebäudeausweise (Gebäude spezifische Sanierungsfahrpläne) 20

Implikationen des Ziels einer (weitestgehenden) Dekarbonisierung bis 2050: 3. Allokation der Biomasse zu verschiedenen Sektoren optimieren  Welcher Anteil von Biomasse wird in anderen Sektoren (v.a. auch zur Bereitstellung von Hochtemperatur-Wärme in industriellen Prozessen) benötigt und welcher Anteil steht für Raumwärme und Warmwasserbereitstellung zur Verfügung? 21

Implikationen des Ziels einer (weitestgehenden) Dekarbonisierung bis 2050: 4. Dekarbonisierung des Strom- und Fernwärmesektors  Strom wird weiterhin – und eventuell verstärkt – eine Rolle in der Wärmeversorgung spielen: Hilfsstrombedarf Wärmepumpen Power to heat (Wärmesektor als Flexibilitätsoption volatiler erneuerbarer Stromerzeugung)  Fernwärme wird (in diesem Szenario) zum bedeutendsten Energieträger mit der Chance, eine raschere Durchdringung erneuerbarer Energie zu erreichen. Bedeutung von niederen Vorlauftemperaturen v.a. im mehrschoßigen Wohnbau. 22

Implikationen des Ziels einer (weitestgehenden) Dekarbonisierung bis 2050: 5. Thermische Gebäudequalität und erneuerbare Wärme als synergetische Komponenten forcieren  Je besser die thermische Gebäudequalität, desto … … höher der Anteil des Wärmebedarfs, der mit begrenztem Biomasse-Potenzial abdeckbar ist. … höher die Arbeitszahlen von Wärmepumpen (und damit der Anteil erneuerbarer Wärme, die durch Wärmepumpen bereitgestellt werden kann) … höher der erzielbare solare Deckungsgrad.  Je geringer Sanierungsaktivitäten, desto größer der erforderliche Ausbau erneuerbarer Potenziale, mit den damit verbundenen gesellschaftlichen und ökologischen Konsequenzen. 23

Implikationen eines Ziels von (nahezu) 100% erneuerbarer Wärme bis 2050: 6. Politischer, gesellschaftlicher Konsens, Strategieentwicklung und Ableitung eines akkordierten Maßnahmenplans erforderlich 24

Größere Änderungen in der Energienachfrage ab dem Jahr Starke Reduktion der CO 2 -Emissionen durch den massiven Rückgang von Heizöl -Die Sanierungsrate konnte erfolgreich auf 1,5 % – 1,8 % angehoben werden Langfristig (35 Jahre) zeigen die beschlossenen Maßnahmen (WAM Szenario) in Richtung eines -50 % Energieverbrauchsziel, CO 2 - Emissionen werden stärker sinken Für deutlich höhere Einsparziele (-65 %) eigenen sich Umsetzungs- verpflichtungen von ökonomisch zumutbaren Maßnahmen Sofern der derzeitige Trend anhält, müsste ca ein umfassendes Bündel neuer (WAM plus) Maßnahmen beschlossen werden Gebäudepass (Gebäude spezifischer Sanierungsfahrplan) könnte / sollte eine wichtige Rolle einnehmen Fazit

26 Strom- welt? Wärme- netze? dez. EE- Wärme?

Wo stehen wir am Weg zum Niedrigstenergiegebäudebestand? 27  EU-Projekt: ZEBRA2020 (Nearly-Zero-Energy-Building Strategy 2020)  Monitoring der Marktentwicklung von Niedrigstenergiegebäuden in Österreich und in der EU  Modellierung von Szenarien zur Marktdurchdringung von Niedrigstenergiegebäuden  Entwicklung von Strategien und politischen Empfehlungen

TU-Wien, Energy Economics Group Lukas Kranzl tel: Weitere Informationen: web: #

29 Verwendete und weiterführende Literatur Büchele, R., Hartner, M., Hummel, M.,, Hirner, R., Kranzl, L., Haas, R., Müller, A., Ponweiser, K.,, Bons, M., Grave, K., Slingerland, E., Deng, Y., Blok, K., Bewertung des Potenzials für den Einsatz der hocheffizienten KWK und effizienter Fernwärme- und Fernkälteversorgung. Im Auftrag des Bundesministeriums für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft, Wien. (online ab 02/2016) H2020-Projekt progRESsHEAT ( Supporting the progress of renewable energies for heating and cooling in the EU on a local levelwww.progressheat.eu Henning, HM., Bürger, V., Fette, M., Herbst, A., Hummel, M., Jochem, E., Kockat, J., Kranzl L, Lifschiz, I., Müller, A., Reitze, F., Schulz, W., Steinbach, J., Toro, F., Erarbeitung einer Integrierten Wärme- und Kältestrategie. Wien, Karlsruhe, Bremen. IEE-Projekt ZEBRA2020: Nearly Zero Energy Building Strategy Kranzl, L., Müller, A., Toleikyte, A., Hummel, M., Forthuber, S., Steinbach, J., Kockat, J., Policy pathways for reducing the carbon emissions of the building stock until Report within the project ENTRANZE. Mapping EU H&C supply: Mapping and analysis of the current and future ( ) heating / cooling fuel deployment (fossil and renewables), EC service contract ENER/C2/ /SI , ongoing Müller, A., Energy Demand Assessment for Space Conditioning and Domestic Hot Water: A Case Study for the Austrian Building Stock (PhD-Thesis). Technische Universität Wien, Wien. Müller, A., Kranzl, L., Energieszenarien bis 2050: Wärmebedarf der Kleinverbraucher. Ein Projekt im Rahmen der Erstellung von energiewirtschaftlichen Inputparametern und Szenarien zur Erfüllung der Berichtspflichten des Monitoring Mechanisms. Wien. Müller, A., Biermayr, P., Kranzl, L., Haas, R., Altenburger, F., Weiss, W., Bergmann, I., Friedl, G., Haslinger, W., Heimrath, R., Ohnmacht, R., Heizen 2050: Systeme zur Wärmebereitstellung und Raumklimatisierung im österreichischen Gebäudebestand: Technologische Anforderungen bis zum Jahr Gefördert vom Klima- und Energiefonds. Müller, A., Redl, C., Haas, R., Türk, A., Liebmann, L., Steininger, K., Brezina, T., Mayerthaler, A., Schopf, J., Werner, A., Kreuzer, D., Steiner, A., Mollay, U., Neugebauer, W., Strategien für Energie-Technologie-Investitionen und langfristige Anforderung zur Emissionsreduktion. Endbericht aus dem Projekt EISERN., Projekt im Rahmen des Programms “Neue Energie 2020”. Reduktion der Treibhausgasemissionen Deutschlands um 95% bis zum Jahr Laufendes Projekt im Auftrag von BMWi.