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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.

Baujahr 2012 - 2017 2018

Baujahr 2012 - 2017 2018 - 2023 2024 - 2029 2030 - 2035 2036 - 2041 2042 - 2047 2048 - 2050 vor 1918 1,30% 1,30% 1,30% 1,30% 1,30% 1,30% 1,30% 1918 - 1948 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 1949 - 1978 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 1979 - 1986 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 1987 - 1990 2,00% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 1991 - 1995 2,00% 2,00% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 1996 - 2000 1,00% 2,00% 2,00% 2,50% 2,50% 2,50% 2,50% 2001 - 2004 0,00% 1,00% 2,00% 2,00% 2,50% 2,50% 2,50% 2005 - 2008 0,00% 0,00% 1,00% 2,00% 2,00% 2,50% 2,50% 2009 - 2012 0,00% 0,00% 0,00% 1,00% 2,00% 2,00% 2,50% 2012 - 2017 0,00% 0,00% 0,00% 1,00% 2,00% 2,00% 2018 - 2023 0,00% 0,00% 0,00% 1,00% 2,00% 2024 - 2029 0,00% 0,00% 0,00% 1,00% 2030 - 2035 0,00% 0,00% 0,00% 2036 - 2041 0,00% 0,00% 2042 - 2047 0,00% 2048 - 2050 Abbildung 16: Sanierungsraten am Beispiel von Einfamilienhäuser 23 Im Haushaltssegment ist die zentrale Betrachtungsgröße der Verbrauchskennwert. Dieser gibt in kWh/m 2 an, welcher Nettowärmebedarf für ein bestimmtes Gebäude (unterschieden nach Baujahr, Gebäudetyp und Sanierungsgrad und unabhängig vom Heizsystem) je Quadratmeter bewohnter Wohnfläche zur Verfügung gestellt werden muss. Energieverbrauchskennwerte sowie der aktuelle Sanierungsgrad wurden je Gebäudetyp und Altersklasse, basierend auf verschiedenen Quellen, erhoben und im Modell hinterlegt 24 . Weiterhin müssen im Rahmen der Modellierung Annahmen hinsichtlich zu erwartender Effizienzgewinne im Neubau sowie bei Sanierungen des Bestandes getroffen werden 25 . Veränderungen im Gebäudebestand ziehen eine Veränderung der mittleren Verbrauchskennwerte nach sich, da Gebäude mit vergleichsweise hohem Wärmebedarf abgerissen werden und für die Neubauten Effizienzgewinne und somit ein geringerer Wärmebedarf unterstellt werden kann. In Abbildung 17 sind beispielhaft die getroffenen Annahmen für Einfamilienhäuser dargestellt. Es wird davon ausgegangen, dass Neubauten pro Jahr um 2% effizienter werden und im Jahr 2050 einen Zielwert von 37 kWh/m² erreichen. Die Sanierungsgewinne bei Bestandsgebäuden erhöhen sich pro Jahr um 1%. Weiterhin werden ab einem bestimmten Zeitpunkt im Modell neu gebaute Gebäude ebenfalls saniert. Hier ist der Sanierungsgewinn maximal 5% schlechter als ein Neubau im jeweiligen Jahr der Sanierung. 23 Zur Verteilung innerhalb der Altersklassen siehe z.B. Dena, 2012, Der dena-Gebäudereport 2012 24 Wir orientieren uns an IWU, 2015, Deutsche Wohngebäudetypologie und Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e.V., 2011, Wohnungsbau in Deutschland - 2011 25 Siehe z.B. Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e.V., 2011, Wohnungsbau in Deutschland - 2011. Weiterhin werden aktuelle Vorgaben der EnEV sowie Zielvorgaben für die Zukunft der Bundesregierung berücksichtigt. INES Initiative Erdgasspeicher e.V. / BWE Bundesverband Windenergie e.V. Erneuerbare Gase - ein Systemupdate der Energiewende 12. Dezember 2017 Seite 34

Beispiel: Energieverbrauchskennwerte Einfamilienhaus Baujahr Saniert Unsaniert saniert in [2012-2017] saniert in [2018-2023] saniert in [20xx-20yy] saniert in [2048-2050] vor 1918 211 kWh/m² 285 kWh/m² 200 kWh/m² 190 kWh/m² … kWh/m² 147 kWh/m² 1919 - 1948 173 kWh/m² 234 kWh/m² 164 kWh/m² 156 kWh/m² … kWh/m² 121 kWh/m² 1949 -1978 190 kWh/m² 259 kWh/m² 180 kWh/m² 171 kWh/m² … kWh/m² 132 kWh/m² 1%/a 1979 - 1986 110 kWh/m² 146 kWh/m² 104 kWh/m² 99 kWh/m² Sanierungsgewinn … kWh/m² 77 kWh/m² 1987 - 1990 126 kWh/m² 167 kWh/m² 119 kWh/m² 114 kWh/m² Altbauten … kWh/m² 88 kWh/m² 1991 - 1995 126 kWh/m² 167 kWh/m² 119 kWh/m² 114 kWh/m² … kWh/m² 88 kWh/m² 1996 - 2000 84 kWh/m² 113 kWh/m² 80 kWh/m² 76 kWh/m² … kWh/m² 59 kWh/m² 2001 - 2004 79 kWh/m² 85 kWh/m² 75 kWh/m² 71 kWh/m² … kWh/m² 55 kWh/m² 2005 - 2008 79 kWh/m² 85 kWh/m² 75 kWh/m² 71 kWh/m² … kWh/m² 55 kWh/m² 2009 - 2012 77 kWh/m² 72 kWh/m² 65 kWh/m² … kWh/m² 38 kWh/m² 2013 - 2017 2%/a 69 kWh/m² 65 kWh/m² … kWh/m² 38 kWh/m² Neubaugewinn 62 kWh/m² … kWh/m² 38 kWh/m² 2018 - 2023 Sanierung max. 2024 - 2029 56 kWh/m² 5% schlechter … kWh/m² 38 kWh/m² 2030 - 2035 50 kWh/m² als Neubau im … kWh/m² 38 kWh/m² 2036 - 2041 45 kWh/m² Sanierungsjahr … kWh/m² 38 kWh/m² 2042 - 2047 41 kWh/m² 38 kWh/m² 2048 - 2050 37 kWh/m² Abbildung 17: Entwicklung der Energieverbauchskennwerte am Beispiel der EFH-Gebäudeklasse Schließlich ergibt sich je Modellierungsjahr aus der Bevölkerung einer Region die bewohnte Wohnfläche je Gebäudetyp. In Kombination mit den entsprechenden gebäudespezifischen Verbrauchskennwerten kann so für jedes Jahr bis 2050 der Nettowärmebedarf berechnet werden. 5.1.1.2 Segmente GHD und Industrie In den Segmenten GHD und Industrie ist die zentrale Betrachtungsgröße der Wärmebedarf je Beschäftigter (vergleichbar mit dem Verbrauchskennwert im Haushaltssegment). Dieser gibt in kWh pro Beschäftigten an, welcher Nettowärmebedarf (unterschieden nach Raumwärme, Warmwasser und Prozesswärme) für einen zu einem bestimmten Wirtschaftssegment gehörenden Betrieb je Beschäftigtem zur Verfügung gestellt werden muss. Dementsprechend ist modellseitig kreisscharf die Anzahl der Betriebe und Beschäftigte je Wirtschaftssegment hinterlegt. Als Orientierung dient die Klassifikation der Wirtschaftszweige WZ 2008 des statistischen Bundesamtes. Im GHD-Segment werden folgende Betriebsarten 26 unterschieden: Baugewerbe Produzierendes Kleingewerbe Landwirtschaft Handel Beherbergung und Gaststätten Gesundheitswesen und Unterricht Büroähnliche und Sonstige Hinsichtlich der Ermittlung des Wärmebedarfes pro Beschäftigter je Wirtschaftszweig stützen wir uns auf im Rahmen der Erstellung der Energieanwendungsbilanzen erstellte Studien 27 . Diese erlauben es, den einzelnen Wirtschaftszweigen einen mittleren spezifischen Wärmebedarf je Beschäftigtem zuzuordnen. In Abbildung 18 sind die im Modell hinterlegten Werte 26 Die Anzahl Betriebe sowie die zugehörigen Beschäftigten werden aus regionalisierten Daten des Statistischen Bundesamtes zu Betriebs- und Beschäftigtenzahlen sowie Betriebsgrößenklassen abgeleitet, vgl. https://www.regionalstatistik.de. 27 IfE, 2016, Erstellen der Anwendungsbilanzen 2013 bis 2017 für den Sektor Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD); I- REES/GfK/Fraunhofer ISI/IfE, 2015, Energieverbrauch des Sektors Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) in Deutschland für die Jahre 2011 bis 2013 INES Initiative Erdgasspeicher e.V. / BWE Bundesverband Windenergie e.V. Erneuerbare Gase - ein Systemupdate der Energiewende 12. Dezember 2017 Seite 35

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