Ingenieurkammertag 2017 Herzlich Willkommen Max. Solarstrahlung 260 W/m² Eigene Quelle: Auerbach/V. Gewerbegebiet Göltzschtal am 06.01.2017 1

Ingenieurkammertag 2017 in Leipzig Ideenforum Wärmewende - Innovation trifft Praxis „Stillstand bedeutet Rückschritt“ E. Kästner „Eine Thesendiskussion zum Mitreden und Mitdenken“ Erläuterungen zur neuen Veranstaltungsreihe Was soll erreicht werden? Informationen zum Ablauf Thesen und Thesenmanager Einführung Eigene Quelle: Auerbach/V. Gewerbegebiet Göltzschtal am 06.01.2017 2

Erläuterungen zur Veranstaltungsreihe Aufstellung verschiedener Thesen Vorauswahl durch die Teilnehmer Einführung durch den Thesemanager Diskussion der Thesen neue Technologien kognitive Systeme Missbrauch / monopolistische Strukturen soziale Gesichtspunkte (0%-Zinspolitik, Energierente) politische Rahmenbedingungen Forschung (realvisionär) Impulspapier 3

Was soll erreicht werden? Behauptung: Die Wärmeversorgung in Deutschland steht im Wesentlichen auf dem Niveau von Hermann Rietschel (1847 (DD) bis 1914 (Berlin)). Hauptmangel (Bestand und Neubau): Es fehlt ein Leitfaden für seriöse und belastbare Überlegungen zur künftigen Entwicklungen einer Ver- und Entsorgung (auch Energie), der in Verbindung und Einklang mit den bevorstehenden gesellschaftlichen Entwicklungen steht. 4

Was soll erreicht werden? Zu den nachfolgenden Punkten werden aus meiner Sicht bisher nicht die richtigen Fragen gestellt (ohne Rangfolge): Regionale Wertschöpfung und Sektorenkopplung, Regionale Energiebedarfskarten  Nullkostenregionen, Modernisierung der ordnungsrechtlichen Instrumente, Eigenversorgung, Einnahmen aus Überschuss und Sozialstatus heben (Einsparungen zur Altersversorgung) neue Anpassungsstrategien entwickeln (Nachfrage – Angebot), Langfristdenken, Verbundforschung (Hochschule – AB/IB – Fachunternehmen) intensivieren und neue und unbequeme, konstruktive Fragen stellen. Mit der heutigen Veranstaltung wollen wir anfangen, diese Fragen zu stellen.  Meine Fragen z. B  nächste Folie. 5

KarbonHeizVlies 35 W/m² 110 W/m² 6

Ablauf, Thesen und Thesenmanager Aufstellung von 7 Thesen (Alle Thesen liegen den TN vor) 7

Thesen unserer Veranstaltung (1) Eine ständige Verschärfungen der energetischen Anforderungen - ohne einen ständigen Soll - Ist vergleich - im gesamten Lebenszyklus ist nicht zielführend. Die vielfältigen Fördermöglichkeiten beeinflussen sehr stark die Prozesse. Thesenmanager: Dipl.-Ing. Uwe Kluge / Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz 2. These: Der Ressourceneinsatz bestimmt auch die technische Ausrüstung. Die Akzeptanz der eingesetzten Anlagentechnik ist in vielen Fällen nicht ausreichend. Prof. Dr.-Ing. Mario Reichel / PD Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert 3. These: In der Technischen Gebäudeausrüstung bedeutet Nachhaltigkeit, dass der Anlagenbetrieb optimal ist. Fehler im Betrieb verschlechtern die Gesamtbilanz. Prof. Dr.-Ing. Uwe Franzke / Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz 4. These: Es ist nicht entscheidend, ob die Energieversorgung autark, smart, zentral oder dezentral ist, sondern nur die, ob sie wirtschaftlich ist. Die Randbedingungen sind entscheidend. Prof. Dr.-Ing. Jörn Krimmling / Dr.-Ing. Siegfried Schlott 8

Thesen unserer Veranstaltung (2) Das technische Monitoring erfordert eine hohe Kompetenz des technischen Personals und ein intelligentes Management. Thesenmanager: Dr.-Ing. Jens Göring / Prof. Dr.-Ing. Mario Reíchel 6. These: Die zukünftige Wärmeversorgung von Quartieren erfolgt gemeinschaftlich zentral oder eigenverantwortlich gebäudeweise. Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz / Prof. Dr.-Ing. Uwe Franzke 7. These: Die Digitalisierung von Energiesystemen (virtuelle Kraftwerke) ist der Schlüssel zum Gelingen der Energiewende. Märkte werden sich regional bilden. Das öffentliche Stromnetz wird genutzt. PD Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert / Dipl.-Ing. Jürgen Hartmann X. These: Vorschläge durch die Teilnehmer. 9

Verortung  Virtuelles Quartier Ein virtuelles Quartier, um grundlegende, zielführende, sinnvolle, ökologische und sozialverträgliche Zukunftsgedanken zu entwickeln. Verortung  Virtuelles Quartier EEv … Eigentümer und Energieverbraucher 10

Beginn mit der 1. These: Wertung 1. These: Eine ständige Verschärfungen der energetischen Anforderungen - ohne einen ständigen Soll - Ist - Vergleich - im gesamten Lebenszyklus ist nicht zielführend. Die vielfältigen Fördermöglichkeiten beeinflussen sehr stark die Prozesse. Thesenmanager: Dipl.-Ing. U. Kluge / Prof. Dr.-Ing. B. Oschatz 11

gesetzliche Vorgaben und politische Ziele Effizienzverbesserung 1. These / Folie 1 Dipl.-Ing. Uwe Kluge gesetzliche Vorgaben und politische Ziele Effizienzverbesserung Wettbewerbs- fähigkeit EEWaermeG KWK Gesetz Nachhaltigkeit Quo vadis? EnEV Netzausbau Wirtschaftlichkeit Energiewende Energieautarkie Klimaneutralität Grundlastfähigkeit EPBD Ressourcen- schonung Regelleistung EEG Versorgungs- sicherheit Unabhängigkeit nearly zero-energy building Bezahlbarkeit

Lösungsansätze 1. These / Folie 2 Dipl.-Ing. Uwe Kluge stärkere Integration der Anforderungen des energetischen Bauens in der Berufsausbildung In den akademischen Berufsbildern des energetischen Bauens ist eine deutlich verstärkte Vermittlung des interdisziplinärer Ansatzes erforderlich energetisches Niveau, Umweltstandards und Lebenszykluskosten müssen bei der Angebotsbewertung stärker berücksichtigt werden wirtschaftlichere Planungsansätze sollten besonders gewürdigt werden dem wirtschaftlichen Betrieben von Gebäuden muss ein deutlich höherer Stellenwert eingeräumt werden. Das geht nicht ohne Personal.

Beeinflussbarkeit verschiedener 1. These / Folie 3 Dipl.-Ing. Uwe Kluge Beeinflussbarkeit der Kosten im Lebenszyklus von Gebäuden Leistungsphasen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Beeinflussbarkeit verschiedener Faktoren im Bauablauf Legende: Kosten Einfluss

Prof. Dr.-Ing. M. Reichel / PD Dr.-Ing. habil. J. Seifert Wertung 2. These: Der Ressourceneinsatz bestimmt auch die technische Ausrüstung. Die Akzeptanz der eingesetzten Anlagentechnik ist in vielen Fällen nicht ausreichend. Thesenmanager: Prof. Dr.-Ing. M. Reichel / PD Dr.-Ing. habil. J. Seifert 15

Prof. Dr.-Ing. Mario Reichel 2. These / Folie 1 Prof. Dr.-Ing. Mario Reichel Motivationskriterien pro: Individuelle Freiheit des Einzelnen Geringe Kosten Geringe Abhängigkeit Hohe Versorgungssicherheit Rechtssicherheit Umweltschutz Motivationskriterien kontra: Abhängigkeit von Anderen Preisdiktat Benachteiligung Rechtsunsicherheit Unbeherrschbarkeit der Systeme Konsequenzen: Vereinigung Gleichberechtigter (z.B. Energiegenossenschaft) Hohe Autarkie Verbundsystem mit dezentraler Einspeisung Fachkundiger Anlagenbetreiber Intelligente Verknüpfung und Systemoptimierung 16 16

Prof. Dr.-Ing. Mario Reichel 2. These / Folie 2 Prof. Dr.-Ing. Mario Reichel Wie sehen zukünftige Systeme aus? Die Nutzung von überschüssiger regenerativ erzeugter Elektroenergie zur Wärme- (und Kälte-) erzeugung wird zunehmen Die Verknüpfung und bedarfsorientierte Verteilung von Wärme- und Elektroenergie wird alle Bereiche des Lebens durchdringen Die (dezentrale) Speicherung von Wärme- und Elektroenergie wird unverzichtbarer Bestandteil von Versorgungssystemen sein 17 17

Prof. Dr.-Ing. U. Franzke / Prof. Dr.-Ing. B. Oschatz Wertung 3. These: In der Technischen Gebäudeausrüstung bedeutet Nachhaltigkeit, dass der Anlagenbetrieb optimal ist. Fehler im Betrieb verschlechtern die Gesamtbilanz. Thesenmanager: Prof. Dr.-Ing. U. Franzke / Prof. Dr.-Ing. B. Oschatz 18

? Strom oder Verbrennung? 3. These / Folie 1 Prof. Dr.-Ing. Uwe Franzke Quelle: Bundesverband Wärmepumpe e.V. ? Strom oder Verbrennung? 19 19

Prof. Dr.-Ing. Uwe Franzke 3. These / Folie 2 Prof. Dr.-Ing. Uwe Franzke Quelle: Oschatz, B. Absolute Verringerung Starke zeitliche Schwankungen Lüftungswärmeverluste dominieren je nach System 20 20

Prof. Dr.-Ing. J. Krimmling / Dr.-Ing. S. Schlott Wertung 4. These: Es ist nicht entscheidend, ob die Energieversorgung autark, smart, zentral oder dezentral ist, sondern nur die, ob sie wirtschaftlich ist. Die Randbedingungen sind entscheidend. Thesenmanager: Prof. Dr.-Ing. J. Krimmling / Dr.-Ing. S. Schlott 21

Fazit: Es gibt keine „Kochrezepte“ 4. These / Folie 1 Prof. Dr.-Ing. Jörn Krimmling zentral Vollwärmeschutz …. Energieeffizienz dezentral Teilwärmeschutz …. Wirtschaftlichkeit Fazit: Es gibt keine „Kochrezepte“ 22 22

1. 1. 4. These / Folie 2 Prof. Dr.-Ing. Jörn Krimmling Teil-Wärmeschutz Energieeffizienz 1. Voll-Wärmeschutz 1. Wirtschaftlichkeit Kapitalwert

1. 4. These / Folie 3 Prof. Dr.-Ing. Jörn Krimmling Energieeffizienz Gas-Brennwertkessel + Solarthermie BW WP Erd-Wärmepumpe Energieeffizienz Wirtschaftlichkeit Annuität 1.

Dr.-Ing. J. Göring / Prof. Dr.-Ing. M. Reíchel Wertung 5. These: Das technische Monitoring erfordert eine hohe Kompetenz des technischen Personals und ein intelligentes Management. Thesenmanager: Dr.-Ing. J. Göring / Prof. Dr.-Ing. M. Reíchel 25

5. These / Folie 1 Dr.-Ing. Jens Göring Was ist technisches Management ? Anlagenmanagement = „Regeln“ Energiemonitoring = „Schauen“ Alarmmanagement = „Reagieren“ Energiemanagement = „Handeln“ „optimieren“ Anforderungen: Technik (komplex aber einfach) Personal (kompetent und kommunikativ) Ziel: Ressourcen sinnvoll nutzen 26 26

Service + Monitoring = Energieeffizienz ? 5. These / Folie 2 Dr.-Ing. Jens Göring Was bedeutet „Technische Kompetenz“ des Personals ? hohes technisches Wissen fachlich übergreifendes Know How soziale Kompetenz kommunikativ gekonnter Umgang mit „alten“ und „neuen“ Medien Erfahrungen Menschenkenntnis Service + Monitoring = Energieeffizienz ? ENGIE Deutschland GmbH Geschäftsbereich Energy Services Gletschersteinstraße 28 04299 Leipzig www.engie-deutschland.de 27 27

5. These / Folie 3 Dr.-Ing. Jens Göring Welche Anforderungen hat ein intelligentes Management ? Das Gesamtkonzept muss plausibel und einfach sein. Die Datenmengen und die Datenströme genau ermitteln. Richtiger und sicherer Umgang mit den Daten gewährleisten. Eine einfache Bedienung allen Nutzern ermöglichen. Alle Beteiligten in den Prozess rechtzeitig einbinden. Neue Technik nutzen, aber Risiken abwägen. Schnelle und stabile Kommunikation ermöglichen. ENGIE Deutschland GmbH Geschäftsbereich Energy Services Gletschersteinstraße 28 04299 Leipzig www.engie-deutschland.de 28 28

Prof. Dr.-Ing. B. Oschatz / Prof. Dr.-Ing. U. Franzke Wertung 6. These: Die zukünftige Wärmeversorgung von Quartieren erfolgt gemeinschaftlich zentral oder eigenverantwortlich gebäudeweise. Thesenmanager: Prof. Dr.-Ing. B. Oschatz / Prof. Dr.-Ing. U. Franzke 29

Eigenverantwortlich gebäudeweise ? 6. These / Folie 1 Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Eigenverantwortlich gebäudeweise ? EEv … Eigentümer und Energieverbraucher 30 30

Eigenverantwortlich gebäudeweise ? 6. These / Folie 2 Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Eigenverantwortlich gebäudeweise ? Quartierversorgung der Zukunft EEv … Eigentümer und Energieverbraucher 31 31

.. oder gemeinschaftlich zentral ? 6. These / Folie 3 Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz .. oder gemeinschaftlich zentral ? Quartierversorgung der Zukunft EEv … Eigentümer und Energieverbraucher 32 32

.. oder gemeinschaftlich zentral ? 6. These / Folie 4 Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz .. oder gemeinschaftlich zentral ? Quartierversorgung der Zukunft EEv … Eigentümer und Energieverbraucher 33 33

PD Dr.-Ing. habil. J. Seifert / Dipl.-Ing. J. Hartmann Wertung 7. These: Die Digitalisierung von Energiesystemen (virtuelle Kraftwerke) ist der Schlüssel zum Gelingen der Energiewende. Märkte werden sich regional bilden. Das öffentliche Stromnetz wird genutzt. Thesenmanager: PD Dr.-Ing. habil. J. Seifert / Dipl.-Ing. J. Hartmann 34

Energiesystem der Zukunft 7. These / Folie 1 PD Dr.- Ing. habil. Joachim Seifert Digitalisierung in der Energiewende brauchen wir das ? Vernetzung der Gebäude (Abrufbarkeit der Daten) Steuerbarkeit der Erzeugungssysteme (Wärme/ Kälte) Netzreaktive Gebäude Fehlererkennung Serviceleistung (Sicherheit / Medizin) Speicher Gasnetz Elektroenergienetz Wandlungs- einheiten Gas- speicher Elektroener- giespeicher Kommunikationsnetz RVK Dezentrale Energiesysteme nur mittels Informationsvernetzung möglich !! Energiesystem der Zukunft 35 35

Wie sicher ist die Datenübertragung ? 7. These / Folie 2 PD Dr.- Ing. habil. Joachim Seifert Was benötigen wir für die Digitalisierung der Energiebranche ? Dezentral ansteuerbare Verbrauchs- und Erzeugungseinheiten Gateway-System (bidirektionale Ansteuerung) Prognose (von Energieverbräuchen (Strom / Wärme)) Optimierung --- Wer sind hier die Akteure? Wem nutz was ? Prototyp eines bidirektionalen agierenden Gateway Wie sicher ist die Datenübertragung ? 36 36

Sprengstoff ? Das war einmal, heute reicht eine Kabelschere….. 7. These / Folie 3 Dipl.-Ing. Jürgen Hartmann Unsere Netze sind nicht sicher ! Nicht vor Missbrauch und auch nicht in technischer Hinsicht ! Sturm, Hagelschlag Blitzeinschläge Sprengstoff ? Das war einmal, heute reicht eine Kabelschere….. Energiediebstahl, Energievernichtung, Versorgungssicherheit, keine Speicherkapazitäten, Überspannungsschäden, Netzflacker, Netzqualität, Übertragungsverluste, Tarifwillkür, Netzleitungskosten Auch hier mach ich mir nicht mehr die Hände schmutzig ! Das erledigen Andere für mich von ganz allein ! Yahoo, Facebook, Twitter, AMAZON, Google, NSE, BND, CIA…… Leistungskabel Datenklau, Datenmissbrauch, Industriespionage, Eingriff und Ausspähen der Privatsphäre, Einkaufskriminalität, Hobby- Hacker O` Bin mal Laden Daten-Medienkabel Server Knotenpunkt 37 37 37

Zusammenfassung / Fazit Fragen ? Weiterführung der Veranstaltungsvariante ? Haupterkenntnisse der Teilnehmer  Folien Danke 38 38

Impulse für eine Wärmewende  Was muss sich ändern? Sanierungsrate wesentlich steigern. Eine Steuerreform, die den Verursacher belastet. Modernisierung der ordnungspolitischen Vorschriften (Gebäuderecht / Energierecht / Gewerberecht / Finanzrecht / Versicherungsrecht / …). Individuelle Sanierungskonzeptionen in der Forschung entwickeln – ingenieurtechnische Umsetzung – verpflichtendes Monitoring und transparente Ergebnisauswertung. 39

Impulse für eine Wärmewende  Was muss sich ändern? Wärmeatlas für Umweltenergie entwickeln (Wärmequellen und Wärmesenken erforschen, energetische Zukunftsbilder entw.). Entwicklung der Klein- und Mittelständischen Industrie / Handwerk nach gesamt energetischen Erkenntnissen (Strom/Wärme/Kälte/Mobilität/Sozialversorgung/…). Forschungsintensivierung zur Sektorenkopplung mit ingenieurtechnischer Umsetzung und 8. Treffsicherheit von Entwicklungsvorhersagen stark verbessern. 40

Dann kam die Wärmewende 41