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Erneuerbare Gase ‐ ein Systemupdate der Energiewende

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Die enervis‐Studie „Erneuerbare Gase – ein Systemupdate der Energiewende“ skizziert den Weg zu einem treibhausgasneutralen Energiesystem bis zum Jahr 2050. Die Studie wurde vom Bundesverband WindEnergie e.V. (BWE) und der Initiative Erdgasspeicher e.V. (INES) beauftragt. Ein Politischer Beirat hat die Studie begleitet.

Bedarfsentwicklung

Bedarfsentwicklung Abbildung 15 enthält eine Übersicht der Vorgehensweise zur Modellierung des Nettowärmebedarfes. Diese wird im Folgenden für die einzelnen Segmente beschrieben, siehe Abschnitt 5.1.1.1 (Haushalte) und 5.1.1.2 (GHD und Industrie). Zentrale, segmentunabhängige Prämissen, die einen Einfluss auf die Modellierung haben, sind die Prognose der Bevölkerungsentwicklung sowie des BIP. Die entsprechenden Annahmen wurden in Abschnitt 3 erläutert. Status Quo Gebäudebestand (Alter, Typ) Haushalte Verbrauchskennwerte (nach Alter, Typ) Parameter der Modellierung GHD+Industrie Betriebe + Beschäftigte (Segment) Wärmebedarf je Beschäftiger (nach Segment) Berechnung und Entwicklung Neubau/Abriss genutzte Fläche Sanierung und Effizienzgewinne Bevölkerungsentwicklung /-verschiebung Wirtschaftliche Entwicklung Anzahl Beschäftigte je Segment Nettowärmebedarf (Raum und Warmwasser) Nettowärmebedarf (Prozess, Raum und Warmwasser) Abbildung 15: Vorgehensweise Modellierung Nettowärmebedarf 15 5.1.1.1 Haushaltssegment Der komplette Bestand an bewohnten Gebäuden ist modellseitig in regionalisierter Auflösung hinterlegt, unterschieden nach Baujahr, Gebäudetyp und Sanierungsgrad. Hinsichtlich der Unterteilung des Gebäudebestandes nach Gebäudetyp und Baujahr, orientieren wir uns an den vom Statistischen Bundesamt getroffenen Definitionen 16 . Es sind folgende Gebäudetypen hinterlegt: Einfamilienhaus (EFH), Doppelhaushälfte (DHH), Reihenhaus (RH) und zwei verschiedene Typen von Mehrfamilienhäusern (MFH I + MFH II) 17 . Basierend auf den Veröffentlichungen des Statistischen Bundesamtes ist im Wärmemarktmodell die Gebäudestruktur je Gemeinde zzgl. Anzahl bewohnter Wohnungen und der bewohnten Wohnfläche abgebildet. Diese Struktur wird im Rahmen der Modellierung bis in das Jahr 2050 fortgeschrieben. Dabei kommt in es in Abhängigkeit von der Bevölkerungsprognose zu Abrissen oder Neubauten von Gebäuden in einzelnen Regionen, je nach Anstieg oder Rückgang der Bevölkerung. Im Rahmen des enervis-Wärmemarktmodells werden in einer Region Gebäude „abgerissen“, wenn ein Leerstand von 2% in dieser Region überschritten wird, d.h. wenn ein entsprechender Bevölkerungsabgang zu verzeichnen ist. Kommt es in einer Region zu einem Bevölkerungszuwachs, werden zunächst leerstehende Gebäude „bezogen“. Unterschreitet 15 Prozesswärme im Bereich Haushalte ist im Wesentlichen durch Strom für Kochzwecke gegeben und wird im Rahmen des enervis-Strommarktmodelles berücksichtigt. 16 Datenbasis bilden die Ergebnisse des Zensus 2011 [https://www.zensus2011.de] sowie entsprechende Fortschreibungen des Statistischen Bundesamtes. 17 MFH I umfasst Häuser mit 3-6 Wohnungen, MFH II Häuser mit mehr als 6 Wohnungen. Hinsichtlich der berücksichtigen Baualtersklassen, siehe z.B. Abbildung 16. INES Initiative Erdgasspeicher e.V. / BWE Bundesverband Windenergie e.V. Erneuerbare Gase - ein Systemupdate der Energiewende 12. Dezember 2017 Seite 32

der Leerstand in dieser Region 2%, so werden neue Gebäude gebaut. Beim Neubau werden regionale Besonderheiten berücksichtigt, so werden in Ballungsräumen verstärkt Mehrfamilienhäuser gebaut, in ländlichen Regionen Einfamilienhäuser. Weiterhin wird je Region ein bevölkerungsunabhängiger Gebäudeaustausch unterstellt, da es auch unabhängig von der Bevölkerung zu einem gewissen Maß an Bautätigkeit kommt. Dazu werden jedes Jahr 0,05% des Gebäudebestands in einer Region „abgerissen“ und durch Neubauten ersetzt 18 . Es werden bevorzugt alte, unsanierte und nicht-denkmalgeschützte Gebäude abgerissen. Der Ersatz von Gebäuden erfolgt innerhalb der Gebäudeklasse. Die energetische Gebäudesanierung ist im Modell berücksichtigt. Da es derzeit keine einheitliche Definition der Sanierungsrate gibt und auch die Bundesregierung im Mai 2016 19 nicht über eine solche verfügte, wird die Sanierungsrate im Modell als vollständige Sanierung abgebildet. Effizienzgewinne durch Austausch des Heizungssystems werden dabei nicht im Rahmen der Sanierung berücksichtigt, sondern gesondert in der zweiten Stufe des Modells (siehe Abschnitt 5.1.2). Die Sanierungsraten lagen in den vergangenen Jahren bei etwa 1% 20 . Der Gebäudebestand wird demnach etwa einmal alle 100 Jahre vollständig saniert. Welche Sanierungstiefe erreicht wird, ist in Abwesenheit einer Definition unklar. Die Bundesregierung hat sich zum Ziel gesetzt, die Sanierungsraten deutlich zu steigern (Grundsatz „Efficiency First“). Gemäß verschiedener durch die Bundesregierung in Auftrag gegebener Studien 21 soll die Sanierungsrate auf 2-3% gesteigert werden. Ein Wert von 3% erscheint aus heutiger Sicht unrealistisch. In dieser Studie wird daher eine mittlere Sanierungsrate von 2% angenommen. Da jeweils von Komplettsanierungen ausgegangen wird, wird eine hohe Sanierungstiefe erreicht. Von der Sanierung ausgenommen sind denkmalgeschützte Gebäude. Dies betrifft rd. 3,5% des deutschen Gebäudebestands 22 mit Baujahr vor 1948. Weiterhin werden im Modell je Gebäudetyp und Altersklasse verschiedene Sanierungsraten angenommen. Nachfolgende Abbildung enthält beispielhaft die für Einfamilienhäuser unterstellten Sanierungsraten. 18 Die Gebäudeaustauschquote von 0,05%/a wurde basierend auf Daten des Statistischen Bundesamtes abgeleitet (Anteil des Minimums aus Abgang und Zubau von Wohnfläche an der gesamten Wohnfläche). 19 Deutscher Bundestag 18. Wahlperiode, 2016, Drucksache 18/8488 20 Dena, 2012, Der dena-Gebäudereport 2012; HWWI, 2012, HWWI Insights 4|2012 - Klimaschutzpotenziale im Hauswärmesektor 21 Fraunhofer IBP, 2013, Energetische Gebäudesanierung in Deutschland; BMUB, 2016, Klimaneutraler Gebäudebestand 2050 22 BEI/IWU, 2010, Datenbasis Gebäudebestand INES Initiative Erdgasspeicher e.V. / BWE Bundesverband Windenergie e.V. Erneuerbare Gase - ein Systemupdate der Energiewende 12. Dezember 2017 Seite 33

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