978-3-86644-424-9_pdfa

Sonja Cypra

Auswirkungen von Energieeffizienzzertifikatenauf Investitionsentscheidungen im Wohnungsbau

Auswirkungenvon Energieeffizienzzertifikatenauf Investitionsentscheidungenim Wohnungsbau

von Sonja Cypra

KIT Scientific Publishing 2010 Print on Demand

ISBN: 978-3-86644-424-9

Dissertation, Universitt Karlsruhe (TH)

Fakultt fr Wirtschaftswissenschaften

Tag der mndlichen Prfung: 23. Juli 2009

Referenten: Prof. Dr. rer. nat. O. Rentz, Prof. Dr. Thomas Ltzkendorf

Impressum

Karlsruher Institut fr Technologie (KIT)KIT Scientific PublishingStrae am Forum 2D-76131 Karlsruhewww.uvka.de

KIT Universitt des Landes Baden-Wrttemberg und nationalesForschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

Diese Verffentlichung ist im Internet unter folgender Creative Commons-Lizenz publiziert: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/

Auswirkungen von Energieeffizienzzertifikaten auf Investitionsentscheidungen im Wohnungsbau

Zur Erlangung des akademischen Grades eines

Doktors der Wirtschaftswissenschaften

(Dr. rer. pol.)

von der Fakultt fr

Wirtschaftswissenschaften

der Universitt Fridericiana zu Karlsruhe

genehmigte

DISSERTATION

von

Dipl.-Wirtschaftsing. Sonja Cypra

aus Darmstadt

Tag der mndlichen Prfung: 23. Juli 2009

Referent: Prof. Dr. rer. nat. O. Rentz

Korreferent: Prof. Dr.-Ing. T. Ltzkendorf

2010 Karlsruhe

Vorwort Die vorliegende Arbeit entstand whrend meiner Ttigkeit am Deutsch-Franzsischen Institut fr Umweltforschung (DFIU) und Institut fr Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) der Universitt Karlsruhe (TH). Ausgangspunkte waren Arbeiten im Auftrag von European Institute for Energy Research (EIfER) der Universitt Karlsruhe (TH).

Mit Freude nutze ich an dieser Stelle die Gelegenheit, all denen zu danken, die mich bei der Erstellung dieser Arbeit untersttzt haben. Besonderer Dank gilt meinem Doktorvater Prof. Dr. Otto Rentz fr die Betreuung dieser Arbeit. Fr die bernahme des Korreferats und die prfende Durchsicht der Arbeit danke ich Herrn Prof. Dr. Thomas Ltzkendorf.

Des Weiteren mchte ich mich ganz herzlich bei dem ehemaligen Leiter der Arbeitsgruppe Bauen konomie Umwelt Prof. Dr. Frank Schultmann fr die Anregungen zu dieser Arbeit sowie die fachliche und persnliche Untersttzung bedanken. Darber hinaus danke ich Dr. Bernd Calaminus, der die Arbeitsgruppe vorbergehend geleitet hat. Ferner gilt mein Dank Dr. Michael Hiete, der die Leitung der Arbeitsgruppe bernommen und mit der gleichzeitigen Leitung der Arbeitsgruppe Technikbewertung und Risikomanagement einen vertieften Austausch ermglicht hat.

Fr die zahlreichen Anregungen und Diskussionen sowie die gute Zusammenarbeit mchte ich allen Kolleginnen und Kollegen am DFIU/IIP im wissenschaftlichen und nicht-wissenschaftlichen Bereich danken. Besonderer Dank gilt dabei den Mitgliedern der Arbeitsgruppen Bauen konomie Umwelt und Technikbewertung und Risikomanagement Ingnieur I.N.S.A. Christophe Raess, Dipl.-Wi.-Ing. Jens Ludwig, Dipl. Geokolog. Mirjam Merz, Dipl.-Math. Tina Comes, Ingnieur (MATMECA) Sylvain Cail, Dipl.-Wi.-Ing. Julian Stengel und Dr. Valentin Bertsch. Fr die Untersttzung bei der softwaretechnischen Umsetzung innerhalb des Planungsmodells mchte Vera Silinsh meinen besonderen Dank aussprechen.

Nicht zuletzt danke ich meiner Familie und meinen Freunden, die mich bei meiner Ausbildung und der Erstellung dieser Arbeit untersttzt haben. Besonderer Dank gebhrt meinem Mann Thorsten, der mich stets mit persnlichem Engagement untersttzt hat und mich in den arbeitsreichsten Zeiten mit Verstndnis und Liebe untersttzt hat.

Fr

Thorsten und Julian

Verzeichnisse

I

Inhaltsverzeichnis

Tabellenverzeichnis ..............................................................................................................................V

Abbildungsverzeichnis .......................................................................................................................VII

Abkrzungsverzeichnis .....................................................................................................................VIII

1 Einleitung........................................................................................................................................ 1

1.1 Motivation und Problemstellung ....................................................................................... 1

1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise .................................................................................... 3

2 Grundlagen zur Energieeinsparung im Gebudebereich.......................................................... 5

2.1 Gebudebestand in Deutschland..................................................................................... 5

2.1.1 Energieeinsparpotenziale im Wohngebudebestand in Deutschland.............................. 5

2.1.2 Unterteilung des Wohngebudebestands innerhalb einer Gebudetypologie................. 7

2.1.3 Entwicklung energiesparender Bauweisen ...................................................................... 8

2.2 Relevante gesetzliche Rahmenbedingungen................................................................. 10

2.2.1 Gesetzlicher Rahmen zur Energieeffizienz und Energieeinsparungen in der Europischen Union ....................................................................................................... 10

2.2.1.1 Richtlinie 2002/91/EG zur Gesamtenergieeffizienz von Gebuden .......................... 10

2.2.1.2 Protokoll von Kyoto ber Klimanderungen .............................................................. 11

2.2.1.3 Richtlinie ber Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungen............................. 11

2.2.1.4 Aktionsplan fr Energieeffizienz................................................................................. 12

2.2.2 Gesetzlicher Rahmen zur Energieeffizienz und Energieeinsparungen in Deutschland.................................................................................................................... 12

2.2.2.1 Energieeinsparungsgesetz ........................................................................................ 12

2.2.2.2 Wrmeschutzverordnung........................................................................................... 13

2.2.2.3 Heizungsanlagenverordnung ..................................................................................... 13

2.2.2.4 Energieeinsparverordnung......................................................................................... 14

2.2.2.5 Erneuerbare-Energien-Wrmegesetz ........................................................................ 15

2.2.2.6 Gesetz fr den Vorrang Erneuerbarer Energien........................................................ 16

2.3 Ausgewhlte Klimaschutz- und Energieeffizienzinstrumente im Gebudebereich........ 16

2.3.1 Einordnung der Frderinstrumente in die Umweltkonomie.......................................... 16

2.3.2 Bestehende Lenkungsinstrumente................................................................................. 18

2.3.2.1 Schaffung von Markttransparenz durch den Gebudeenergieausweis..................... 18

2.3.2.2 Frderprogramme ...................................................................................................... 18

Verzeichnisse

II

2.3.2.3 CO2-Zertifikate............................................................................................................ 21

2.3.3 Lenkungsinstrumente in Diskussion............................................................................... 22

2.3.3.1 Energieeffizienz- oder -einsparfonds ......................................................................... 22

2.3.3.2 Grne Zertifikate ........................................................................................................ 22

2.4 Bedeutung fr die Zielsetzung........................................................................................ 23

3 Weie Zertifikate als neues Instrument fr Energieeinsparungen......................................... 25

3.1 Funktionsweise Weier Zertifikate und beteiligte Akteure ............................................. 25

3.2 Grundstze und Rahmenbedingungen Weier Zertifikate............................................. 28

3.3 Marktmechanismus eines Zertifikatsystems .................................................................. 29

3.4 Umsetzung in ausgewhlten europischen Mitgliedstaaten .......................................... 31

3.4.1 Das Energieeinsparsystem in Grobritannien ............................................................... 32

3.4.2 Das Energieeinsparsystem in Italien.............................................................................. 34

3.4.3 Das Energieeinsparsystem in Frankreich ...................................................................... 35

3.5 Weie Zertifikate in der Gebudemodernisierung ......................................................... 37

4 Entwicklung einer Methodik zur Investitionsplanung in der energetischen Gebudesanierung ...................................................................................................................... 39

4.1 Lebenszyklusbetrachtung von Gebuden...................................................................... 39

4.1.1 Lebenszyklusmodell ....................................................................................................... 39

4.1.2 Lebensdauer und deren Verlngerung durch Instandhaltung........................................ 43

4.2 Ausgewhlte technische Manahmen im Rahmen der energetischen Gebudesanierung......................................................................................................... 46

4.2.1 Bauteilbezogene Manahmen ....................................................................................... 46

4.2.2 Anlagentechnikbezogene Manahmen.......................................................................... 48

4.2.3 Mgliche Kombinationen ................................................................................................ 53

4.3 Charakterisierung und bertragbarkeit der Verfahren der Investitionsrechnung auf Manahmen der energetischen Gebudesanierung...................................................... 54

4.3.1 Charakterisierung der Investitionsplanung..................................................................... 54

4.3.1.1 Klassifizierung der Investitionsarten .......................................................................... 55

4.3.1.2 Integration kologischer Aspekte in Investitionsentscheidungen .............................. 56

4.3.1.3 Investitionsentscheidungsprozess ............................................................................. 57

4.3.2 Ausgewhlte Methoden der Investitionsrechnung zur Beurteilung von Manahmen der energetischen Gebudesanierung...................................................... 59

4.3.2.1 Gemeinsamer Ansatz der Investitionsdauerentscheidungen im Kapitalwertmodell....................................................................................................... 61

4.3.2.2 Optimale Nutzungsdauer einer einmaligen Investition .............................................. 63

Verzeichnisse

III

4.3.2.3 Optimale Nutzungsdauer einer Investition bei einer endlichen Anzahl identischer Nachfolgeobjekte..................................................................................... 63

4.3.2.4 Optimale Nutzungsdauer einer Investition bei einer endlichen Anzahl nicht-identischer Nachfolgeobjekte..................................................................................... 64

4.3.2.5 Optimaler Ersatzzeitpunkt.......................................................................................... 65

4.3.2.6 Einbeziehung von technischem Fortschritt ................................................................ 65

4.3.2.7 Einbeziehung ausgewhlter monetrer Frderinstrumente....................................... 66

4.3.2.8 Programmentscheidungen......................................................................................... 67

4.3.3 Fazit fr die Entwicklung des Planungsmodells ............................................................. 68

5 Mgliche Ausgestaltung eines Weie-Zertifikate-Systems fr Deutschland ........................ 71

5.1 Kernelemente eines Weie-Zertifikate-Systems fr Deutschland ................................. 72

5.1.1 Bemessungsgrundlage................................................................................................... 72

5.1.2 Zeitliche Quotenfestlegung und Quotenhhe................................................................. 73

5.1.3 Einbezogene Energietrger und Quotendifferenzierung................................................ 75

5.1.4 Betroffene Akteure und Quotenaufteilung...................................................................... 75

5.1.5 Festlegung des Referenzszenarios................................................................................ 78

5.1.6 Anrechnungszeitraum .................................................................................................... 78

5.2 Zertifikatberechtigte Manahmen in der Gebudemodernisierung in Deutschland....... 79

5.2.1 Konzeption und Zuweisung von Zertifikatwerten bei Standardmanahmen ................. 81

5.2.1.1 Kriterien zur Konzeption von Zertifikatwerten bei Standardmanahmen .................. 81

5.2.1.2 Katalog von Zertifikatwerten bei Standardmanahmen............................................. 89

5.2.2 Zuweisung von Zertifikatwerten bei speziellen Manahmen ......................................... 92

5.3 Handelsbezogene Kriterien des Zertifikatmarktes ......................................................... 92

5.3.1 Ausstellung und Registrierung von Zertifikaten.............................................................. 93

5.3.2 Nachweisfhrung und Entwertung der Zertifikate .......................................................... 94

5.3.3 Transfer und Handel von Zertifikaten............................................................................. 95

5.3.4 Erfllungsmechanismus ................................................................................................. 96

5.3.5 Sanktionen bei Nichterfllung und deren Verwendung.................................................. 96

5.3.6 Gltigkeitsdauer der Zertifikate und Periodenbertrag .................................................. 97

5.4 Wechselwirkungen und Kombinationsmglichkeiten mit ausgewhlten Klimaschutzinstrumenten ............................................................................................... 98

5.4.1 Wechselwirkungen mit CO2-Zertifikaten......................................................................... 99

5.4.2 Wechselwirkungen mit ausgewhlten Frderinstrumenten ......................................... 100

Verzeichnisse

IV

6 Entwicklung und Anwendung eines Planungsmodells zur energieeffizienzorientierten Investitionsplanung................................................................................................................... 103

6.1 Mathematische Modellformulierung und Implementierung .......................................... 103

6.1.1 Formulierung des Grundmodells .................................................................................. 104

6.1.2 Erweiterung des Grundmodells .................................................................................... 106

6.1.3 Implementierung des Modells ...................................................................................... 107

6.2 Ausgewhlte Manahmen fr die Anwendung des Planungsmodells ......................... 108

6.2.1 Manahmen an der Gebudehlle............................................................................... 110

6.2.2 Manahmen an der Anlagentechnik ............................................................................ 110

6.2.3 Technisch zulssige Kombinationen............................................................................ 113

6.3 Zugrundeliegende Daten.............................................................................................. 114

6.4 Definition und Anwendung von Szenarien und Manahmen....................................... 116

6.4.1 Einschrnkung auf bestimmte Teilmengen der Sanierungsprogramme...................... 117

6.4.2 Budget- und Emissionsbeschrnkungen...................................................................... 121

6.5 Sensitivittsanalyse ausgewhlter Parameter ............................................................. 130

6.6 Zusammenfassung der Ergebnisse und Potenzialabschtzung .................................. 132

7 Schlussfolgerungen und Ausblick........................................................................................... 135

7.1 Erkenntnisse aus der Datenermittlung und -aufbereitung............................................ 135

7.2 Erkenntnisse aus der Ausgestaltung eines Weie-Zertifikate-Systems fr Deutschland.................................................................................................................. 136

7.3 Schlussfolgerungen aus der Modellentwicklung und -anwendung .............................. 137

7.3.1 Zertifikatbezogene Auswirkungen ................................................................................ 138

7.3.2 konomische und kologische Auswirkungen der Einfhrung eines Weie-Zertifikate-Systems....................................................................................................... 139

7.4 Weitere methodische Entwicklungen und Erweiterungen............................................ 140

8 Zusammenfassung .................................................................................................................... 143

Literaturverzeichnis .......................................................................................................................... 147

Anhang ............................................................................................................................................... 159

Anhang 1: Ermittlung der Gewichtungsfaktoren im Rahmen der Zertifikatwerte............................ 159

Anhang 2: Darstellung der verwendeten Rechengren................................................................ 161

Verzeichnisse

V

Tabellenverzeichnis

Tabelle 2-1: Wohneinheiten nach Baujahr ...............................................................................................6 Tabelle 2-2: U-Werte und Jahresheizwrmebedarf von Auenbauteilen bestehender Gebude ...........8 Tabelle 2-3: Anforderungen an U-Werte und Jahresheizwrmebedarf bei nderungen von

Auenbauteilen bestehender Gebude...........................................................................9 Tabelle 2-4: berblick der Umsetzungsverordnungen zum EnEG ........................................................13 Tabelle 2-5: Manahmenpakete 0 bis 4 fr Wohngebude zur Frderung nach Kategorie B. der

Zuschussvariante...........................................................................................................20 Tabelle 2-6: Zuschussfrderung nach dem Marktanreizprogramm .......................................................21 Tabelle 3-1: Charakteristika ausgewhlter Weie-Zertifikate-Systeme in europischen

Mitgliedstaaten...............................................................................................................32 Tabelle 4-1: Merkmale von Entscheidungsmodellen .............................................................................59 Tabelle 5-1: Verwendete CO2-Emissionsfaktoren verschiedener Energietrger ...................................87 Tabelle 5-2: Gewichtungsfaktoren fr die Art der Technologie ..............................................................88 Tabelle 5-3: Aufteilung des Gewichtungsfaktors fr die Gre des Gebudes .....................................88 Tabelle 5-4: Zertifikatwerte bei Dmmmanahmen an Dchern ...........................................................89 Tabelle 5-5: Zertifikatwerte bei Dmmmanahmen an Wnden............................................................90 Tabelle 5-6: Zertifikatwerte beim Austausch von Fenstern ....................................................................90 Tabelle 5-7: Zertifikatwerte beim Einbau eines Niedertemperatur-, Brennwert- oder Pelletkessels......91 Tabelle 5-8: Zertifikatwerte beim Einbau einer Wrmepumpe...............................................................91 Tabelle 5-9: Zertifikatwerte beim Einbau einer thermischen Solaranlage zur

Warmwasserbereitung...................................................................................................91 Tabelle 6-1: Auszug aus der angepassten Baualtersklasseneinteilung.............................................. 109 Tabelle 6-2: Sanierungsalternativen an der Gebudehlle je Baualtersklasse .................................. 110 Tabelle 6-3: Ist-Zustand und Sanierungsalternativen an der Anlagentechnik .................................... 112 Tabelle 6-4: Szenarien zur Entwicklung von Anreizinstrumenten....................................................... 116 Tabelle 6-5: Szenarien mit Einschrnkung auf bestimmte Energietrger und ersatzweise

Sanierungsmglichkeiten............................................................................................ 119 Tabelle 6-6: Ergebnisse der Modellanwendung bei Einschrnkung auf ausgewhlte

Manahmengruppen................................................................................................... 120 Tabelle 6-7: Szenarien mit Budget- und Emissionsrestriktionen......................................................... 123 Tabelle 6-8: Ergebnisse der Modellanwendung bei Budget- oder Emissionsrestriktionen fr AK4.... 123 Tabelle 6-9: Ergebnisse der Modellanwendung bei Budget- oder Emissionsrestriktionen fr AK8.... 124 Tabelle 6-10: Szenarien mit kombinierten Restriktionen..................................................................... 126 Tabelle 6-11: Ergebnisse der Modellanwendung bei kombinierten Restriktionen fr AK4 ................. 127 Tabelle 6-12: Ergebnisse der Modellanwendung bei kombinierten Restriktionen fr AK8 ................. 128 Tabelle 6-13: Vergleich des optimalen Sanierungsprogramms, der Kapitalwerte und der

Sanierungszeitpunkte bei unterschiedlichen Zertifikatpreisen.................................... 130 Tabelle 6-14: Vergleich des optimalen Sanierungsprogramms, der Kapitalwerte und der

Sanierungszeitpunkte bei unterschiedlichen Energiepreisen ..................................... 132 Tabelle 6-15: Sanierungsbedarf der unterschiedlichen Altersklassen ................................................ 133 Tabelle 7-1: Bercksichtigung der ganzheitlichen Sanierung durch Kombination von Manahmen

in Anlehnung an das KfW-CO2-Gebudesanierungsprogramm................................. 142

Verzeichnisse

VI

Tabelle A 1: Verwendete CO2-Emissionsfaktoren............................................................................. 159

Tabelle A 2: Daten der betrachteten Manahmen an der Gebudehlle........................................... 161

Tabelle A 3: Daten der betrachteten Manahmen an der Anlagentechnik......................................... 162

Tabelle A 4: Energiepreise................................................................................................................. 163

Verzeichnisse

VII

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 2-1: Einordnung der Frderinstrumente und des Systems Weier Zertifikate in das Feld umweltpolitischer Instrumente .......................................................................................17

Abbildung 3-1: Schema eines Weie-Zertifikate-Systems.....................................................................26 Abbildung 3-2: Marktmechanismus der Weien Zertifikate ...................................................................30 Abbildung 3-3: Preis und Mengenentwicklung im Zertifikathandel in Frankreich...................................36 Abbildung 4-1: Darstellung verschiedener Betrachtungen des Lebenszyklus von Gebuden ..............40 Abbildung 4-2: Anfall und Beeinflussbarkeit der Kosten whrend des Lebenszyklus eines

Gebudes ......................................................................................................................42 Abbildung 4-3: Unterschiedliche Alterungsverlufe der Bauteile Fenster (links) und geneigte

Dcher (rechts) ..............................................................................................................44 Abbildung 4-4: Vereinfachte Darstellung der Lebensdauervernderung durch Instandhaltung,

Instandsetzung, Modernisierung und Umbau................................................................45 Abbildung 4-5: Untergliederung der Wrmedmmstoffe nach Rohstoffen ............................................47 Abbildung 4-6: Beschreibungsmodell des Entscheidungsprozesses.....................................................58 Abbildung 5-1: Kriterien fr den Erhalt von Weien Zertifikaten in Frankreich ......................................80 Abbildung 5-2: Frosteinwirkungs- und Klimazonen fr Deutschland .....................................................83 Abbildung 5-3: Wechselwirkungen zwischen den Mrkten fr CO2-Zertifikate und fr Weie

Zertifikate .......................................................................................................................99 Abbildung 5-4: Wechselwirkungen zwischen Weien Zertifikaten und staatlichen

Frderinstrumenten..................................................................................................... 101 Abbildung 6-1: Vorgehensweise bei der Auswahl der technischen Manahmen............................... 114 Abbildung 6-2: Aufteilung des Kapitalwerts auf die alte und neue Anlage.......................................... 121 Abbildung 6-3: Aufteilung des Kapitalwerts auf die alte und neue Anlage der AK4 bei Budget-

oder Emissionsbeschrnkungen................................................................................. 125 Abbildung 6-4: Aufteilung des Kapitalwerts auf die alte und neue Anlage der AK8 bei Budget-

oder Emissionsbeschrnkungen................................................................................. 126 Abbildung 6-5: Aufteilung des Kapitalwerts auf die alte und neue Anlage der AK4 bei

kombinierten Restriktionen ......................................................................................... 129 Abbildung 6-6: Aufteilung des Kapitalwerts auf die alte und neue Anlage der AK8 bei

kombinierten Restriktionen ......................................................................................... 129 Abbildung 7-1: Zusammenfassende Darstellung der Kapitalwerte des Szenarios IV der AK4........... 140 Abbildung 7-2: Zusammenfassende Darstellung der Kapitalwerte des Szenarios IV der AK8........... 140

Verzeichnisse

VIII

Abkrzungsverzeichnis

ADEME Agence de lenvironnement et de la matrise de lnergie

AK Altersklasse

A/V-Verhltnis Oberflchen-Volumen-Verhltnis

cumac Kumuliert und aktualisiert (cumul et actualis)

BimSchV Bundes-Immissionsschutzverordnung

BR Budgetristriktion

BS Basisszenario

COP Coefficient of Performance

DIDEME Direction de la Demande et des Marchs Energtiques

DRIRE Direction Rgionale de lIndustrie, de la Recherche et de lEnvironnement

EE Erneuerbare Energien

EEAP Energieeffizienz-Aktionsplan

EEC Energy Efficiency Commitment

EEG Erbeuerbare-Energien-Gesetz

EEWrmeG Erneuerbare-Energien-Wrmegesetz

EM Emissionsrestriktion

EnEG Energieeinsparungsgesetz

EnEV Energieeinsparverordnung

EWrmeG Erneuerbare-Wrme-Gesetz

FS Fuel standardised Energy

HeizAnlV Heizungsanlagenverordnung

HeizBetrV Heizungsbetriebsverordnung

IEKP Integriertes Energie- und Klimaschutzprogramm

JAZ Jahresarbeitszahl

KMU Kleine und mittlere Unternehmen

k-Wert frhere Bezeichnung fr den Wrmedurchgangskoeffizient (U-Wert)

Verzeichnisse

IX

MAP Marktanreizprogramm

MtOE Million tonnes of oil equivalent

NEH Niedrigenergiehaus

NWA Nutzwertanalyse

OFGEM Office of Gas and Electricity Markets

PHH Private Haushalte

U-Wert Wrmedurchgangskoeffizient

WD Wrmedmmung

WDVS Wrmedmmverbundsystem

WSchVO Wrmeschutzverordnung

Einleitung

1

1 Einleitung

1.1 Motivation und Problemstellung

Vor dem Hintergrund des hohen und weiterhin steigenden Energieverbrauchs und der begrenzten Reserven fossiler Energietrger haben Energieeinsparungen und der Einsatz regenerativer Energien in Gebuden in den letzten Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen. Daher sind in diesem Zeitraum ebenfalls die gesetzlichen Anforderungen im Hinblick auf Energieeinsparungen in Gebuden in Deutschland gestiegen (vgl. [EnEV, 2007] und [EnEV, 2009]). Bereits die Wrmeschutzverordnung und die Heizungsanlagen-verordnung stellen Anforderungen an die Dmmung von Auenbauteilen und an die Heizungsanlage sowie Lftungsanlagen, die mit der Energieeinsparverordnung [EnEV, 2004] zusammengefgt wurden. Mit den Novellierungen der Energieeinsparverordnung wurden diese Anforderungen aktualisiert und hinsichtlich der Einsparungen weiter verschrft. Mit der Verabschiedung der Energieeinsparverordnung im Jahr 2007 wurden wesentliche Elemente der EG-Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebuden integriert. Eine wichtige Neuerung stellt die Verpflichtung zur Ausstellung von Gebudeenergieausweisen fr Bestandsgebude bei Vermietung oder Verkauf dar. Der Gebudeenergieausweis zeigt die energetische Qualitt des jeweiligen Gebudes auf und gibt durch mgliche Modernisierungsempfehlungen Aufschluss ber kostengnstige Verbesserungen der energetischen Gebudeeigenschaften.

Regelungen in der Umweltpolitik, insbesondere im Bereich der Energieeffizienz, erfolgten bisher im Wesentlichen ber Auflagen. Zur Umsetzung innovativer Manahmen, insbesondere in Verbindung mit dem Einsatz regenerativer Energien, gibt es bereits eine Kombination von Lenkungsinstrumenten wie beispielsweise finanzielle Anreizsysteme bei der Umsetzung von Sanierungsmanahmen und die Einspeisevergtung fr produzierte Elektrizitt aus erneuerbaren Energien.

Obwohl zahlreiche Energieeffizienzmanahmen konomisch effizient realisiert werden knnten und bereits ein umfangreiches Lenkungsinstrumentarium besteht, werden vorhandene Einsparpotenziale nicht ausreichend genutzt [SRU, 2008]. Der Energieverbrauch des Gebudebestands in Deutschland liegt bei 190 bis 250 kWh/m2a. Extremflle weisen einen Energieverbrauch von bis zu 500 kWh/m2a auf [Schrameck et al., 2005]. Aufgrund der Altersstruktur des Gebudebestands stehen in den nchsten 20 Jahren 50 % aller Gebude zur Sanierung an [Kohler, 2006]. Bereits mit bestehenden Anstzen energiesparender technischer Gebudekonzepte kann daher der Primrenergiebedarf in Bestandsgebuden erheblich gesenkt werden.

Das in der EG-Richtlinie zur Endenergieeffizienz und zu Energiedienstleistungen angefhrte Vorhaben, mittelfristig ein unionsweites System handelbarer und gegenseitig anerkannter Energieeffizienzzertifikate (Weie Zertifikate)1 einzufhren [KOM, 2003, 739], stellt ebenfalls ein Instrument zur Umsetzung energiesparender Manahmen dar. Zertifikate

1 Energieeffizienzzertifikate werden auch Weie Zertifikate oder Energieeinsparzertifikate genannt. Das Weie-Zertifikate-

System wird hufig auch als Energieeinsparquote bezeichnet.

Einleitung

2

haben als umweltpolitisches Steuerungsinstrument in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Als Beispiele knnen Umweltzertifikate, CO2-Zertifikate und Grne Zertifikate genannt werden. Energieeffizienzzertifikate zielen auf Manahmen der nachfrageseitigen Energieeffizienz ab und sollen in diesem Bereich zur Umsetzung von kostengnstigen Effizienzmanahmen beitragen. Einige europische Lnder wie beispielsweise Frankreich haben bereits ein System Weier Zertifikate eingefhrt. In Deutschland wurde dieses Instrument bisher noch nicht in gesetzlichen Regelungen integriert, und es gibt nur wenige Beitrge, die ein Weie-Zertifikate-System als mgliches Lenkungsinstrument zur nach-frageseitigen Energieeffizienzsteigerung in Deutschland diskutieren.2

Gebude sind durch lange Lebensdauern und den dadurch bedingten Ersatz und die Anpassung von Bauteilen sowie der Anlagentechnikelemente krzerer Lebensdauer charakterisiert. Die Nutzung des Gebudes und die Anpassung an gesetzliche sowie marktwirtschaftliche nderungen sind ber die gesamte Lebensdauer zu betrachten. Daher haben die verschiedenen energetischen Sanierungsmanahmen und deren konomischen Auswirkung einen starken Einfluss auf Investitionsentscheidungen der Akteure. Hinzu kommt, dass Lenkungsinstrumente wie beispielsweise der Weie Zertifikathandel in diesem Zusammenhang ebenfalls eine bedeutende Rolle spielen.

Bislang vorliegende Arbeiten zur Bewertung und Auswahl von Energieeffizienzmanahmen in und an Gebuden befassen sich entweder mit der technischen Machbarkeit energieeffizienter Gebudekonzepte oder beziehen sich auf angebotsorientierte Energieeffizienz aus grorumigen Einheiten. Aus Sicht der Investitionsplanung beschrnken sich bisherige Verffentlichungen entweder auf Einzelentscheidungen oder gehen von einem Neubau aus. Vielfach werden kologische Auswirkungen sowie der Einfluss von staatlichen aber auch insbesondere von marktwirtschaftlichen Lenkungs-instrumenten nur unzureichend betrachtet. Arbeiten, die bereits Lebenszykluskosten bercksichtigen, sttzen sich im Wesentlichen auf spezielle Bereiche, z. B. Auenbauteile oder Anlagentechnik (vgl. beispielsweise [Herzog, 2005]). Die aktuelle Gesetzgebung ermglicht aber eine Reduzierung des Energiebedarfs durch verschiedene Kombinationen mit starkem Fokus auf Konzepte, die insbesondere regenerative Energietrger integrieren. Daher sind knftig verstrkt Planungsmodelle zu erstellen, die eine Optimierung hinsichtlich der unterschiedlichen Bereiche und insbesondere deren Kombinationen ermglichen. Des Weiteren sind die konomischen und kologischen Auswirkungen anvisierter Lenkungs-instrumente wie beispielsweise eines handelbaren Weie-Zertifikate-Systems in die Investitionsplanung zu integrieren, damit deren Effekte bereits vorab abgeschtzt und die Wechselwirkungen mit bestehenden Lenkungsinstrumenten aufgezeigt werden knnen.

Aufgrund der aufgezeigten Problematik werden Investitionsentscheidungen der beteiligten Akteure erschwert. Zur Entscheidungsuntersttzung bei der Ausgestaltung des Investitionsprogramms besteht damit Bedarf an einer Entscheidungsuntersttzung, die die Auswirkungen verschiedener Investitionsprogramme analysiert und eine optimale Lsung unter gegebenen Randbedingungen generiert.

2 Vgl. hierzu beispielsweise [Brger / Wiegmann, 2007]

Einleitung

3

1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung und exemplarische Anwendung eines modellbasierten methodischen Ansatzes fr die Investitionsplanung in der energetischen Wohngebudesanierung unter Einbeziehung von Energieeinsparzertifikaten sowie dessen Umsetzung in Form eines rechnergesttzten Planungsinstrumentariums. Dabei sind sowohl energieeffiziente Manahmenkombinationen bezglich der Gebudeauenteile als auch der Anlagentechnik unter Bercksichtigung verschiedener Randbedingungen einzubeziehen. Verschiedene Kombinationsmglichkeiten gebudetechnischer Energie- beziehungsweise Gebudekonzepte, die einen geringeren Energieverbrauch erlauben, sind zu erarbeiten. Dabei ist der Stand der Technik, insbesondere im Hinblick auf energetische Sanierungs-manahmen am Gebude und an der Anlagentechnik, zu integrieren. Diese Manahmen(-kombinationen) sind dann im Rahmen der entwickelten modellbasierten Methodik zur Investitionsplanung gegenberzustellen und zu optimieren.

Im Rahmen der Zielerreichung ergeben sich in dieser Arbeit zwei Schwerpunkte. Der erste Schwerpunkt ist die Ausgestaltung eines handelbaren Weie-Zertifikate-Systems und der zweite Schwerpunkt stellt die Entwicklung sowie Umsetzung eines formalen Modells zur energieeffizienten Investitionsprogrammplanung dar. Das Modell ist auf ausgewhlte Gebudeprototypen anzuwenden. Dabei sind Auswirkungen von Weien Zertifikaten und ausgewhlten bestehenden Lenkungsinstrumenten auf die Investitionsplanung gegenber-zustellen.

Um diese Zielsetzung zu erreichen, wird der nachfolgend beschriebene Lsungsweg eingeschlagen:

In Kapitel 2 werden zunchst die Grundlagen der energieeffizienten Investitionsplanung im Gebudebereich aufgezeigt. Hierzu wird der aktuelle Wohngebudebestand in Deutschland analysiert und die Energieeinsparpotenziale skizziert. Des Weiteren werden bestehende Wohngebudetypologien untersucht und fr den weiteren Gang der Arbeit aufbereitet. In Abschnitt 2.2 werden ausgewhlte fr diese Arbeit relevante gesetzliche Regelungen fr die Umsetzung von Energieeffizienzmanahmen und Weien Zertifikaten auf europischer und nationaler Ebene umrissen. Darber hinaus werden ausgewhlte bestehende und sich in Diskussion befindliche Lenkungsinstrumente betrachtet (Abschnitt 2.3).

In Kapitel 3 werden die Grundstze sowie die Funktionsweise eines Weie-Zertifikate-Systems dargelegt und Erfahrungen aus EU-Staaten, die bereits ein solches System eingefhrt haben, untersucht, um Erfahrungen fr ein mgliches Weie-Zertifikate-System in Deutschland zu ermitteln.

Kapitel 4 beschftigt sich mit der Darstellung des Lebenszyklusmodells und allgemeiner Manahmen zur energetischen Gebudesanierung sowie der Diskussion verschiedener Anstze zur Investitionsplanung. Das Lebenszyklusmodell bildet eine wesentliche Grundlage fr die Ermittlung der Lebensdauern von Bau- und Anlagenteilen sowie deren Verlngerung durch Instandhaltung und das allgemeine Alterungsverlufe (Abschnitt 4.1). Im Rahmen der energetischen Gebudesanierung werden mgliche Manahmen der energietechnischen Anlagen und der Gebudehlle aufgezeigt und mgliche Kombinationen dargestellt (Abschnitt 4.2). In Abschnitt 4.3 werden die verschiedenen Anstze zur Investitionsplanung

Einleitung

4

diskutiert und auf die bertragbarkeit zur Entwicklung einer Methodik fr das Planungsmodell untersucht.

In Kapitel 5 wird ein mgliches Weie-Zertifikate-System in Anlehnung an die in Kapitel 3 diskutierten bereits eingefhrten Systeme ausgestaltet. Dabei werden Anforderungen an ein Weie-Zertifikate-System aufgezeigt und die Kernelemente fr die Einfhrung dieses Systems analysiert und bewertet, woraus konkrete Vorschlge fr die Umsetzung resultieren (Abschnitt 5.1). Darauf aufbauend werden zertifikatberechtigte Manahmen fr den Bereich der Raumwrme in Wohngebuden aufgezeigt und konkrete Zertifikatwerte fr Standardmanahmen entwickelt (Abschnitt 5.2). In Abschnitt 5.3 werden ergnzend handelsbezogene Kriterien eines Zertifikatmarktes dargelegt. Abschlieend werden Wechselwirkungen mit ausgewhlten Klimaschutz- und Energieeffizienzinstrumenten diskutiert und aufgezeigt (Abschnitt 5.4).

Kapitel 6 befasst sich mit der Entwicklung des methodischen Ansatzes zur Investitions-planung mit Integration des in Kapitel 5 entwickelten Systems Weier Zertifikate. Auf Basis der diskutierten Anstze zur Investitionsplanung in Kapitel 4 wird der methodische Ansatz in Form eines binren Optimierungsproblems formuliert (Abschnitt 6.1). Dieses Modell wird anschlieend exemplarisch auf die energetische Wohngebudesanierung angewandt. Diese Anwendung basiert auf einer Analyse von geeigneten Manahmen und der zugrundeliegenden Daten (Abschnitte 6.2 und 6.3). In Abschnitt 6.4 werden die Szenarien definiert und auf ausgewhlte Gebude angewandt, die auf einer Gebudetypologie basieren und somit Prototypen fr bestimmte Altersklassen darstellen. Abschlieend werden in Abschnitt 6.6 die Ergebnisse zusammengefasst.

In Kapitel 7 werden die Ergebnisse zusammenfassend diskutiert und bewertet sowie ein kurzer Ausblick auf weitere Einsatzgebiete und Erweiterungen des Modells gegeben.

Grundlagen zur Energieeinsparung im Gebudebereich

5

2 Grundlagen zur Energieeinsparung im Gebudebereich

Das vorliegende Kapitel enthlt eine grundlegende Einordnung der wesentlichen Rahmenbedingungen fr eine energieeffiziente Investitionsplanung im Gebudebestand und den Einsatz Weier Zertifikate. Daher werden zunchst der Gebudebestand und die damit verbundenen Energieeinsparpotenziale in Deutschland aufgezeigt (Abschnitt 2.1). In diesem Rahmen werden bestehende Gebudetypologien vorgestellt und fr den weiteren Gang der Arbeit angepasst. Das Aufzeigen der Entwicklung energiesparender Bauweisen soll die technischen Mglichkeiten zur Realisierung der Energieeinsparpotenziale aufzeigen. Des Weiteren wird der gesetzliche Rahmen der energetischen Gebudesanierung im Wesentlichen durch ausgewhlte gesetzliche Vorgaben auf europischer und nationaler Ebene aufgezeigt (Abschnitt 2.2). Daran anschlieend werden verschiedene Klimaschutz- und Energieeffizienzinstrumente im Gebudebereich diskutiert (Abschnitt 2.2.2.6). Hiermit wird der Rahmen fr die nachfolgenden Kapitel abgesteckt.

2.1 Gebudebestand in Deutschland

In Deutschland existieren derzeit ca. 17,3 Millionen Wohnungsgebude bzw. 38,7 Millionen Wohneinheiten und ca. 1,5 Millionen Nichtwohnungsgebude [Tiefensee, 2006], [Statistisches Bundesamt, 2006]. 73 % der Wohngebude sind vor 1978 entstanden (vgl. Tabelle 2-1) und erfllen somit nicht die Anforderungen, die in der ersten Wrmeschutzverordnung gefordert werden (vgl. Abschnitt 2.2.2). Der dritte Bericht ber Schden an Gebuden des Bundesministeriums fr Raumordnung, Bauwesen und Stdtebau geht von einem Instandsetzungsbedarf in Wohnungsgebuden in den alten Bundeslndern von 23,5 Mrd. Euro aus [BRBS, 1995]. Davon entfallen 43 % auf langfristigen und 31 % auf mittelfristigen Instandsetzungsbedarf.

Die groe Bedeutung des Gebudebestands im Hinblick auf mgliche Energieeinsparungen und den Beitrag zum Klimaschutz erfordert fundierte Kenntnisse und abgesicherte Daten in diesem Bereich. Detaillierte Daten als Voraussetzung fr die Investitionsplanung sind allerdings in dem bentigten Ma nicht verfgbar. So beschrnken sich die quantitativen Angaben im Wesentlichen auf den Wohnungsbau [Gnmantel et al., 2006]. Des Weiteren herrscht in Ein- und Zweifamilienhusern im Vergleich zu Mehrfamilienhusern ein erheblich hherer Instandsetzungsbedarf [BRBS, 1995]. Da ca. 30 % aller Haushalte in Einfamilien-husern leben, liegt das Augenmerk dieser Arbeit insbesondere auf technischen Energieein-sparmanahmen in Einfamilienhusern.

2.1.1 Energieeinsparpotenziale im Wohngebudebestand in Deutschland

Der Energieverbrauch des Wohngebudebestands in Deutschland liegt bei 190 bis 250 kWh/m2a, und in Extremfllen treten Energieverbruche von bis zu 500 kWh/m2a auf [Schrameck et al., 2005]. Dabei entfallen 86 % des Energieverbrauchs auf die Bereitstellung von Raumwrme und Warmwasser [RWE, 2004]. Strebt man in diesen Gebuden eine Zielgre unter 100 kWh/m2a an, die derzeitige Neubauten unterschreiten, so wird das Energieeinsparpotenzial im Wohngebudebestand deutlich. Tabelle 2-1 zeigt die Anzahl bestehender Wohneinheiten nach ihrem Errichtungszeitpunkt. Dabei fllt auf, dass die


6

berwiegende Zahl der Wohneinheiten im Zeitraum von 1949 bis 1978 entstanden ist. Eine Vielzahl dieser Gebude steht in den nchsten Jahren zur Sanierung an, und aufgrund der zur Zeit der Entwicklung dieser Gebude noch nicht existierenden gesetzlichen Vorgaben wurden keine wesentlichen Manahmen zum Wrmeschutz durchgefhrt (vgl. Abschnitt 2.2.2.2 und 2.2.2.3).

Tabelle 2-1: Wohneinheiten nach Baujahr

Quelle: In Anlehnung an [Statistisches Bundesamt, 2006]

Zum Energieeinsparpotenzial in Gebuden wurden in den letzten Jahren verschiedene Studien durchgefhrt. Danach wird im Bereich der privaten Haushalte ein technisches Energieeinsparpotenzial von 440 PJ bis zum Jahr 2016 angegeben, wovon 345 PJ auf den Bereich der Raumwrme entfallen [Prognos, 2006]. Dabei wird im Gebudebestand, resultierend aus Manahmen an der Gebudehlle, ein technisches Energieeinsparpotenzial von 131 PJ angegeben, wovon 94 PJ im Bereich der Einfamilienhuser eingespart werden kann. Einfamilienhuser weisen durch eine grere Wohnflche pro Wohneinheit und einen schlechteren energetischen Standard ein hheres spezifisches Einsparpotenzial auf als Mehrfamilienhuser. Im Bereich der technischen Gebudeausrstung wird das Energieeinsparpotenzial, das auf Investitionen in neue Kesselanlagen bzw. auf die Umstellung auf energieeffizientere technische Systeme zurckzufhren ist, auf 146 PJ beziffert [Prognos, 2006]. Dabei wird die Raumwrme durch den Energietrger Erdgas zu 47,2 % und durch Heizl zu 31,3 % bereitgestellt. Mit 12,4 % ist auch die Fernwrme nicht zu vernachlssigen. Kohle und Strom spielen mit insgesamt 9,1 % eine eher untergeordnete Rolle [ASUE, 2005].

Das wirtschaftlich erschliebare Potenzial3 betrgt ca. 76 % des identifizierten technischen Potenzials, wobei 271 PJ im Raumwrmebereich umgesetzt werden knnen. Dies entspricht einem durchschnittlichen jhrlichen Einsparpotenzial von ca. 39 PJ (11 TWh) im Sektor der privaten Haushalte und ca. 30 PJ (8,6 TWh) im Raumwrmebereich [Prognos, 2006].

3 Das wirtschaftlich erschliebare Potenzial stellt den Anteil des wirtschaftlichen Potenzials dar, der unter realen Bedingungen

erschlossen werden kann.

Deutschland Alte Bundeslnder Neue BundeslnderWohneinheiten insgesamt 39.551 30.686 8.865

bis 1918 5.673 3.515 2.1571919 bis 1948 5.389 3.626 1.7631949 bis 1978 18.301 15.680 2.6211979 bis 1990 5.237 4.017 1.2201961 bis 1995 1.630 1.312 3181996 bis 2000 2.023 1.490 5342001 bis 2004 1.061 840 221

2005 und spter 237 206 31

Wohneinheiten in Gebuden mit Wohnraum nach dem Baujahr * in 1.000

davon errichtet von ... bis ...

* Ohne Wohnheime


7

Auf Basis einer anderen Studie, die die Einsparpotenziale bis zum Jahr 2020 angibt, knnen im Sektor der privaten Haushalte 388 PJ (14,7 %), und davon 292 PJ im Raumwrmebereich eingespart werden [EWI / Prognos, 2007]. Somit stellen die privaten Haushalte einen wichtigen Sektor zur Energieeinsparung dar. Trotz einer Zunahme der Wohnflche wird im Bereich der Raumwrme eine Reduzierung der Heizenergie von 17 % bis 2030 vermutet. Durch dieses Einsparpotenzial lieen sich die CO2-Emissionen um 39,1 % bezogen auf das Jahr 1990 senken lassen. [EWI / Prognos, 2007]

Fr Deutschland ist daher eine jhrliche Einsparung von 8,6 TWh (30 PJ) ber einen Zeitraum von neun Jahren im Bereich der Raumwrme ein realistisches Ziel, die als Grundlage fr die Ausgestaltung eines Weie-Zertifikate-Systems angenommen wird (vgl. Abschnitt 5.2.1.1).

2.1.2 Unterteilung des Wohngebudebestands innerhalb einer Gebudetypologie

Bestehende Wohngebude in Deutschland werden in Anlehnung an die Angaben in den Quellen [IWU, 2003], [Knig / Mandl, 2005] und [dena, 2006] in Gebudetypologien eingeteilt4. Dabei wurden bestehende Gebudetypologien in verschiedenen Bundeslndern (z. B. Schleswig-Holstein, Hessen, Bayern), Landkreisen (z. B. Schwalm-Eder-Kreis) und Stdten (z. B. Mannheim, Hannover) einbezogen [IWU, 2003] und [Knig / Mandl, 2005]. Im Rahmen der Typologie spielen die Altersklasse und die Gebudegre eine wichtige Rolle. Die Baualtersklasse gibt Auskunft ber wichtige historische Einschnitte sowie die nderungen von wrmetechnisch relevanten Normen und Gesetzen, die in Abschnitt 2.2.2 ausgefhrt werden. Energierelevante Eigenschaften lassen sich aus der blichen Baukonstruktion und den eingesetzten Baustoffen der jeweiligen Bauepoche ableiten. Des Weiteren lassen sich fr verschiedene Bauepochen typische Bauflchenaufteilungen feststellen, die den Heizwrmebedarf beeinflussen. ber die Gebudegre und die Geometrie lassen sich die thermische Hlle sowie ihre Aufteilung feststellen.

Aus den genannten Gebudetypologien und weiteren Arbeiten, die bei einer mangelnden Datenlage Pauschalwerte zu den in der Gebudetypologie angefhrten Bauteilen und Anlagen liefern knnen, knnen Aussagen ber typische Energiekennwerte und somit ber das Energieeinsparpotenzial fr Gebude abgeleitet werden [Loga et al., 2005]. Die Gebudetypologien variieren durch regionale und bautechnische Besonderheiten und lassen daher nur eine grobe Verallgemeinerung fr Gebude zu. Kapitel 6 enthlt die Ergebnisse der Analyse verschiedener Gebudetypologien und die dazugehrigen typischen Energiekennwerte, die als Basis fr die Modellanwendung in dieser Arbeit dienen. Tabelle 2-2 zeigt typische U-Werte fr Bestandsgebude verschiedener Baualtersklassen.

4 Weitere Gebudetypologien sind in [Ranft / Haas-Arndt, 2004], [Rentz et al., 1994a] enthalten.


8

Tabelle 2-2: U-Werte und Jahresheizwrmebedarf von Auenbauteilen bestehender Gebude

Quelle: in Anlehnung an [IWU, 2003] und [Ranft / Haas-Arndt, 2004]

Fr die vorliegende Arbeit sind Bestandsgebude aus dem Zeitraum von 1949 bis 1978 von besonderem Interesse, da ber 45 % der heute bewohnten Gebude aus diesem Zeitraum stammen und dieser Bestand in den nchsten Jahren zur Sanierung ansteht [Statistisches Bundesamt, 2006]. Des Weiteren sind diese Gebude vor Regelungen zum Wrmeschutz entstanden, was auf ein enormes Einsparpotenzial deutet. Zum Vergleich wurde ein Gebude der Altersklasse AK8 (1984-1994) gewhlt, um Unterschiede bezglich der Gebudestandards aufzeigen zu knnen.

2.1.3 Entwicklung energiesparender Bauweisen

Ein Gebude, das den Vorgaben der Energieeinsparverordnung entspricht, weist einen Heizwrmebedarf von ca. 40 bis 100 kWh/m2a auf.5 Im Gebudeneubau existieren verschiedene Gebude- bzw. Energiestandards, die mittlerweile auch in der Gebude-sanierung erreicht werden knnen. Nachfolgend werden einige ausgewhlte Konzepte kurz umrissen. Die Konzepte des Niedrigenergiehauses, des Passivhauses und des Nullenergie-hauses unterschreiten die Forderungen der aktuellen Gesetzgebung.6 Die Anforderungen an U-Werte und Jahresheizwrmebedarf sind in Tabelle 2-2 aufgefhrt.

5 Die EnEV bezieht sich auf den Primrenergiebedarf. Der angegebene Heizenergiebedarf ist daher entsprechend

umzurechnen. 6 Dabei ist allerdings zu beachten, dass sich die Angaben in der Literatur teilweise unterscheiden.

bis1900

1900bis

1918

1919bis

1945

1945bis

1959

1960bis

1969

1970bis

1976

1977bis

19841984 bis

1994ab

1995

AuenwandU [W/mK]

2,1-2,2 1,5-0,9 1,1-2,0 1,3-1,5 1,4-1,5 0,6-1,3 0,5-1,3 0,4-0,6 0,4-0,5

FensterU [W/mK]

2,75,2

2,75,2 2,7-5,2 2,7-5,2 2,7-5,2 2,7-5,2 2,7-4,3 2,7-3,2 1,6-1,9

Dach U [W/mK] 1,8-2,9 2,9 1,4-2,9 1,4-2,1 1,2-2,1 0,6-0,8 0,5 0,4 0,3Oberste GeschossdeckeU [W/mK]

1,5 1,0-2,1 0,8-2,1 3,0 0,8-2,1 0,6 0,5-0,6 0,3-0,4 0,3

Unterer GebudeabschlussU [W/mK]

2,3 1,2 0,8-1,2 0,8-2,0 0,8-2,0 0,6-1,0 0,6-0,8 0,4-0,6 0,4-0,6

Jahresheiz-wrmebedarf[kWh/ma]

230-425 200-350 200-375 150-320 180-275 150-200 k.A. ca. 150 k.A.

Bestand (Ist-Situation)


9

Tabelle 2-3: Anforderungen an U-Werte und Jahresheizwrmebedarf bei nderungen von Auenbauteilen bestehender Gebude

Quelle: In Anlehnung an [EnEV, 2007], [Ranft / Haas-Arndt, 2004], [Ebel et al., 2000] und [Loga et al., 2005]

Das Niedrigenergiehaus galt vor wenigen Jahren noch als kologisch besonders fortschrittliches Gebudekonzept, wird aber inzwischen als Stand der Technik fr den Gebudeneubau angesehen. Die Obergrenze des Heizenergiebedarfs eines Niedrigenergie-hauses liegt bei 55 kWh/ma fr ein Mehrfamilienhaus sowie bei 70 kWh/ma fr ein Einfamilienhaus und muss die vorgegebenen U-Werte (UFenster < 1,3 W/mK und UWand < 0,25 W/mK) erfllen [Usemann, 2005].

Ein Passivhaus ist so konzipiert, dass es kein aktives Heizungssystem bentigt, d. h. die Wrmeversorgung erfolgt durch innere Wrmequellen und die durch die Fenster einstrahlende Sonnenenergie. Daher verfgt ein Passivhaus ber einen erhhten Fensterflchenanteil an der Sdfassade, eine Minimierung der Lftungswrmeverluste und eine Lftungsanlage mit Wrmerckgewinnung. Die Voraussetzungen sind eine verstrkte Wrmedmmung mit UWand < 0,15 W/mK und der Einsatz hochwrmedmmender Fenster mit UFenster < 0,8 W/(mK) [Ranft / Haas-Arndt, 2004]. Das Passivhaus-Institut gibt einen Heizwrmebedarf von < 15 kWh/ma an. Der gesamte Primrenergiebedarf inklusive des Energieverbrauchs fr Haushaltsgerte darf einen Wert von 120 kWh/ma nicht ber-schreiten [Ebel et al., 2000].

Das Null-Heizenergiehaus zeichnet sich dadurch aus, dass es keine Energie fr die Bereitstellung von Raumwrme bentigt. Die insgesamt bentigte Energie wird von regenerativen Energietrgern bereitgestellt. Die Hilfsenergie darf einen Wert von 5 kWh/ma nicht berschreiten [Usemann, 2005]. Wird mit einem Gebude mehr Energie erzeugt als selbst verbraucht, spricht man auch von einem Pulsenergiehaus.

Die Anwendung dieser Konzepte kann im Gebudebestand zu einer wesentlichen Reduzierung des Energieverbrauchs und der Emissionen beitragen. Die Voraussetzung ist dabei eine ganzheitliche Sanierung vorzunehmen und die Manahmen aufeinander abzu-stimmen. Daher sind bei der Realisierung der Standards mit sehr niedrigem Energie-verbrauch insbesondere Kombinationen von Manahmen notwendig.

Wrmeschutz-verordnung

1982

Wrmeschutz-verordnung

1994Energieeinspar-

verordnung Niedrigenergie-

hausPassiv-

hausAuenwandUmax [W/mK]

0,83 0,51 0,45 bzw. 0,35 0,25 0,15

FensterUmax [W/mK]

2,60 1,70 1,70 1,30 0,80

DachUmax [W/mK]

0,49 0,24 0,30 0,15 0,15

Oberste GeschossdeckeUmax [W/mK]

0,49 0,24 0,30 0,15 0,15

Unterer GebudeabschlussUmax [W/mK]

0,68 0,38 0,40 0,30 0,15

Jahresheizwrmebedarf[kWh/ma]

120-180 80-120 40-100 30-70 15

Regelwerte/Standards


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2.2 Relevante gesetzliche Rahmenbedingungen

Dieses Kapitel gibt einen berblick ber die wesentlichen Gesetze, Verordnungen, Normen und Bestimmungen, die die Anforderungen an den Energieverbrauch von Gebuden und die zu realisierenden Einsparungen sowie die Einfhrung Weier Zertifikate als mgliches Lenkungsinstrument regeln. Des Weiteren werden Anreize aufgezeigt, die vom Gesetzgeber bereits initiiert wurden.

2.2.1 Gesetzlicher Rahmen zur Energieeffizienz und Energieeinsparungen in der Europischen Union

2.2.1.1 Richtlinie 2002/91/EG zur Gesamtenergieeffizienz von Gebuden

Ziel der am 04. Januar 2006 in Kraft getretenen Richtlinie ist es, die Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz von Gebuden in der Gemeinschaft unter Bercksichtigung der jeweiligen ueren klimatischen und lokalen Bedingungen sowie der Anforderungen an das Innenraumklima und der Kostenwirksamkeit zu untersttzen [2002/91/EG]. Die Richtlinie knpft an bestehende Initiativen zur Bekmpfung der Klimanderung (z. B. Protokoll von Kyoto ber Klimanderungen)7 und zur Verbesserung der Versorgungssicherheit (Grnbuch ber Versorgungssicherheit) an. Die vorliegende Richtlinie schliet an bestehende Vorschriften, z. B. die Heizkesselrichtlinie (92/42/EWG), die Bauprodukte-Richtlinie (89/106/EWG) und die SAVE-Richtlinie (93/76/EWG) zur Begrenzung der Kohlendioxid-emissionen durch eine effizientere Energienutzung an. Die Richtlinie 2002/91/EG bezieht sich auf den Wohn- und Dienstleistungssektor (z. B. Bros, ffentliche Gebude) und integriert alle Aspekte der Energieeffizienz von Gebuden. Allerdings betrifft die Richtlinie ausschlielich fest installierte Einrichtungen und Anlagen. Daraus folgt, dass beispielsweise Haushaltsgerte nicht bercksichtigt werden. Das Angebot an Energietrgern bzw. Energielieferungen aus Nicht-EU-Lndern kann von der EU nur gering beeinflusst werden. Die Senkung des Energieverbrauchs hingegen kann durch eine verbesserte Energieeffizienz beeinflusst werden.

Die Hauptelemente der Richtlinie sind die Schaffung einer gemeinsamen Berechnungsmethode der integrierten Energieprofile von Gebuden sowie der Aufbau bzw. die Verschrfung der Mindestnormen fr neue und bestehende Gebude. Des Weiteren ist die Schaffung von Zertifizierungssystemen fr neue und bestehende Gebude gefordert, und regelmige Inspektionen von Kesseln und zentralen Klimaanlagen sind durchzufhren. Die integrierte Berechnungsmethode sollte neben der Qualitt der Wrmedmmung auch Heizungs- und Klimaanlagen, Beleuchtungsanlagen, die Wrmerckgewinnung sowie die Lage und Ausrichtung des Gebudes bercksichtigen. Die Mitgliedstaaten sind verpflichtet, auf Basis der Berechnungsmethode Mindestnormen fr Energieprofile festzulegen. Die Markttransparenz im Gebudebestand soll durch Zertifikate, die bei Bau, Verkauf oder Vermietung eines Gebudes vorzulegen sind, gestrkt werden [2002/91/EG].

7 Vgl. Abschnitt 2.2.1.2


11

2.2.1.2 Protokoll von Kyoto ber Klimanderungen

Im Rahmen des Protokolls von Kyoto verpflichteten sich die Industriestaaten, ihre Emissionen der Treibhausgase8 zu senken. Im Zeitraum 2008 bis 2012 sind diese Emissionen um 5 % gegenber dem Niveau von 1990 zu senken, wobei die EU (15 Mitgliedstaaten) sich verpflichtet hat, eine Verminderung von 8 % und Deutschland von 21 % zu erreichen. Das Protokoll sieht mehrere Manahmen zur Erreichung dieser Ziele vor. Danach knnen die Verpflichtungen ber Verschrfung oder Aufstellung einer nationalen Strategie zur Verringerung der Emissionen erreicht werden. Hierzu zhlen Manahmen wie z. B. Verbesserung der Energieeffizienz und verstrkte Nutzung regenerativer Energien. Des Weiteren gibt es die Mglichkeit, die Verpflichtungen in Zusammenarbeit mit anderen Vertragsparteien umzusetzen. Danach knnen Verpflichtungen zum Teil durch Klimaschutz-projekte im Ausland (Joint Implementation und Clean Development Mechanism) und den Emissionshandel erbracht werden. Das 1997 verabschiedete Protokoll trat am 16. Februar 2005 in Kraft. In Anlage A des Protokolls von Kyoto sind die betroffenen Treibhausgase sowie Sektoren aufgelistet, und Anlage B enthlt die Vertragsparteien sowie deren mengenmigen Verpflichtungen [2002/358/EG].

2.2.1.3 Richtlinie ber Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungen

Die EG-Richtlinie 2006/32/EG ber Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungen soll dazu beitragen, die Energieeffizienz der Endenergienutzung kosteneffektiv zu steigern. Dies soll durch die Festlegung erforderlicher Richtziele und entsprechender Anreize sowie Rahmenbedingungen erreicht werden. Dazu sollen smtliche Markthemmnisse beseitigt werden, die der energieeffizienten Endenergienutzung im Wege stehen. Ein mglicher Ansatz, bei dem die genannten Akteure auf lange Sicht nicht nur im Rahmen reiner Energiebereitstellung, sondern mit dem Angebot von Energiedienstleistungen in Konkurrenz treten sollen, ist prinzipiell auch durch die Einfhrung von Energieeinsparzertifikaten denkbar. Neben der Frderung der nachfrageseitigen Endenergieeffizienz verfolgt die Richtlinie zustzlich das Ziel, einen Markt fr Energiedienstleistungen zu schaffen. Sie verpflichtet alle EU Mitgliedstaaten, im Jahr 2017 einen Energieeinsparrichtwert von 9 % gegenber dem Niveau von 2008 aufgrund von Energiedienstleistungen und Energie-effizienzmanahmen zu erreichen [2006/32/EG].

Die Wahl der Manahmen bleibt den Mitgliedsstaaten vorbehalten, wobei der Anhang der Richtlinie einige Beispiele fr mgliche Energieeffizienzmanahmen enthlt. Die Mitgliedstaaten sind verpflichtet, alle drei Jahre einen Energieeffizienz-Aktionsplan (EEAP) vorzulegen, der angibt, welche Manahmen zur Zielerreichung gewhlt wurden. Auf Basis des ersten Energieeffizienz-Aktionsplans wird die Kommission prfen, ob das Konzept der Energieeffizienzverbesserung durch Energieeinsparzertifikate weiter zu entwickeln ist. Daraus knnte dann ein Vorschlag fr eine Richtlinie vorgelegt werden [2006/32/EG].

8 Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Distickstoffoxid (N2O), teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (H-FKW/HFC),

Perfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW/PFC) und Schwefelhexafluorid (SF6)


12

2.2.1.4 Aktionsplan fr Energieeffizienz

Zustzlich zur EG-Richtlinie 2006/32/EG ber Endenergieeffizienz und Energiedienst-leistungen verabschiedete die Kommission im Oktober 2006 einen Aktionsplan fr Energieeffizienz [KOM, 2006, 545]. Dieser Aktionsplan soll als strategischer Rahmen dienen, um die vorgesehenen Einsparziele zu erreichen. Dabei schtzt man das Gesamtpotenzial fr Energieeinsparungen in Haushalten auf 27 %, in Geschftsgebuden (Tertirsektor) auf 30 %, im Verkehr auf 26 % und in der verarbeitenden Industrie auf 25 % [KOM, 2006, 545]. Der Aktionsplan umfasst kostenwirksame Manahmen, wobei insbesondere zehn vorrangige Manahmen hervorgehoben werden. Darunter befinden sich verbrauchsseitige Manahmen wie beispielsweise Mindestnormen fr die Energieeffizienz und Kennzeichnung von Gerten und Anlagen, Effizienzanforderungen an Gebude (Niedrigstenergiehuser/Passivhuser) sowie Erleichterung der geeigneten Finanzierung der Energieeffizienz-Investitionen von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) sowie Energiedienstleistern.

Die Umsetzung dieser Manahmen soll schrittweise in sechs Jahren erfolgen und im Rahmen der regelmigen berprfungen der EU-Energiestrategie bewertet werden [KOM, 2006, 545].

2.2.2 Gesetzlicher Rahmen zur Energieeffizienz und Energieeinsparungen in Deutschland

Die derzeit gesetzliche Grundlage fr energetische Sanierungen ist die Energie-einsparverordnung (Abschnitt 2.2.2.4). Sie fasst die Wrmeschutzverordnung (Abschnitt 2.2.2.2) und die Heizungsanlagenverordnung (Abschnitt 2.2.2.3) zusammen und stellt somit eine Fortfhrung des Energieeinspargesetzes (Abschnitt 2.2.2.1) dar.

2.2.2.1 Energieeinsparungsgesetz

Das Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebuden (Energieeinsparungsgesetz - EnEG) wurde 1976 erlassen und 1980 aktualisiert [EnEG, 1980]. Ziel des EnEG ist die Verhinderung vermeidbarer Energieverluste beim Heizen und Khlen eines Gebudes. Es ermglicht die Erlassung konkreter Rechtsverordnungen zur Gewhrleistung von Energieeinsparungen im Baubereich, wie Wrmeschutz, Anlagentechnik und notwendige Nachweise. Es wurden erstmalig Anforderungen an heizungs- und raumlufttechnische Anlagen und deren Betrieb gestellt. Um das Energieeinsparungsgesetz umzusetzen, wurden die Wrmeschutzverordnung (Abschnitt 2.2.2.2) und die Heizungsanlagenverordnung (Abschnitt 2.2.2.3) erlassen und 2002 in der Energieeinsparverordnung zusammengefhrt (vgl. 2.2.2.4). Tabelle 2-4 zeigt die Umsetzungsverordnungen, die ergnzend zum EnEG entstanden sind. Im Hinblick auf die Umsetzung der EG-Richtlinie zur Gesamtenergie-effizienz von Gebuden (vgl. Abschnitt 2.2.1.1) wurde das Energieeinsparungsgesetz 2005 novelliert. Im Dezember 2008 wurde das Gesetz erneut gendert und wird in 2009 in Kraft treten. Damit erffnet es die Mglichkeit, eine verschrfte EnEV 2009 umzusetzen.


13

Tabelle 2-4: berblick der Umsetzungsverordnungen zum EnEG

Quelle: In Anlehnung an [Gnmantel et al., 2006]

Die in Tabelle 2-4 genannten Verordnungen werden nachfolgend erlutert.

2.2.2.2 Wrmeschutzverordnung

Der Gesetzgeber hat mit den Fassungen der Wrmeschutzverordnung von 1977, 1982 und 1994 Anforderungen an die Begrenzung des Wrmedurchgangs von Bauteilen und somit des Heizenergiebedarfs gestellt (vgl. Tabelle 2-3). Die Wrmeschutzverordnung von 1977 bezieht sich ausschlielich auf den Wrmeschutz. Sie beschrnkt sich auf Neubauten, und nur bei wesentlichen nderungen findet sie bei bestehenden Gebuden Anwendung. Sie beinhaltet Forderungen zur Begrenzung der Transmissionswrmeverluste und der Lftungs-wrmeverluste sowie Verfahren zu deren Berechnung. Die zweite Wrmeschutzverordnung, die am 24. Februar 1982 in Kraft trat, kann als Antwort auf die lkrise angesehen werden. Sie verschrft die in der ersten Wrmeschutzverordnung formulierten Forderungen und enthlt explizit zustzliche Anforderungen bei baulichen Erweiterungen und Modernisierungsmanahmen an Auenbauteilen im Gebudebestand. Mit der dritten Wrmeschutzverordnung von 1994 wurden die Vorgaben erneut verschrft. Diese Fassung der Wrmeschutzverordnung unterscheidet sich wesentlich von den vorangegangenen Fassungen. Whrend zuvor energiepolitische Motive im Vordergrund standen, sind bei der Wrmeschutzverordnung von 1994 die kologischen Beweggrnde ausschlaggebend. So wurden mit dieser Fassung nicht mehr nur die k-Wert-Anforderungen9 verschrft, sondern es wurden Anforderungen an den Jahresheizwrmebedarf bezogen auf die Nutzflche und das Gebudevolumen formuliert. Danach drfen Neubauten einen Heizwrmebedarf von 54 bis 100 kWh/(ma), der von der Gebudeart abhngt, nicht berschreiten [WSchVO, 1994].

2.2.2.3 Heizungsanlagenverordnung

Die Ergnzung zu den Vorschriften des Wrmeschutzes bildeten jeweils die Verordnungen ber energiesparende Anforderungen an heizungstechnische Anlagen und Warm-wasseranlagen (Heizungsanlagenverordnungen - HeizAnlV), die sich auf die Beschaffenheit und Betrieb der Heizungs- und sonstiger Anlagen beziehen. Im Gegensatz zu den Fassungen der Wrmeschutzverordnung sind die Heizungsanlagenverordnungen auf alle Gebude anzuwenden. Die erste HeizAnlV, die 1978 in Kraft trat, stellte Anforderungen an

9 Im Zuge der Harmonisierung der europischen Normen wurde der k-Wert durch den U-Wert ersetzt. Der U-Wert wird hnlich

berechnet wie der k-Wert. Er bercksichtigt allerdings ausdrcklich zustzliche Wrmebrcken innerhalb der Konstruktion.

1. Wrmeschutzverordnung (1977) 1. Heizungsanlagenverordnung (1978)

2. Wrmeschutzverordnung (1982) 2. Heizungsanlagenverordnung (1982)

3. Wrmeschutzverordnung (1994)

3. Heizungsanlagenverordnung (1989)

4. Heizungsanlagenverordnung (1994)

Heizungsbetriebs-verordnung (1978)

1. EnEV (2002)1. Neufassung (2004), 2. Neufassung (2007), 3.Neufassung - Entwurf (2009)

Neufassung der Heizungsanlagenverordnung (1998)


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neu zu errichtende Anlagen. Anforderungen bei Erweiterungen oder Umrstungen bezogen sich auf Einrichtungen zur Begrenzung von Bereitschaftsverlusten und zur Steuerung und Regelung. Durch die fortschreitende Entwicklung in der Heizungstechnik wurden bereits 1982 erste Verschrfungen der Anforderungen in einer weiteren Fassung der HeizAnlV formuliert. 1989 wurden die HeizAnlV und die Heizungsbetriebsverordnung (HeizBetrV) zusammengefasst (vgl. Tabelle 2-4). Damit wurde auch die Verpflichtung zur Wartung und Instandhaltung von heiztechnischen und Brauchwasseranlagen in die HeizAnlV aufgenommen. Da die Anforderungen an die Begrenzung der Abgasverluste und das entsprechende berwachungsverfahren in der Verordnung ber Kleinfeuerungsanlagen (1. BImSchV) geregelt waren, wurden sie aus der HeizAnlV herausgenommen. Analog zur Wrmeschutzverordnung nderte sich auch bei der HeizAnlV die Motivation, und kologische Beweggrnde bestimmten die Novellierung von 1994. Sie spielt im Rahmen der Energieeinsparungen und der Reduktion von Schadstoffemissionen eine wesentliche Rolle. Da sich die HeizAnlV auf wesentlich kurzlebigere Produkte bezieht als die Wrmeschutzverordnung, greifen die Manahmen wesentlich schneller und damit anfangs strker im Gebudebestand. Wrmeerzeuger bis 400 kW Nennwrmeleistung drfen ab 1998 nur noch als Niedertemperaturheizkessel oder Brennwertkessel mit CE-Zeichen eingebaut werden. Ein- und Zweifamilienhuser mssen mit einer Regelungs- und Steuerungstechnik ausgestattet werden. Mit der Fassung von 1994 wurden die Regelungen der EG-Heizkesselrichtlinie (92/42/EWG) umgesetzt, wobei Regelungen fr die In-betriebnahme noch erforderlich waren, die in die Neufassung von 1998 integriert wurden. Des Weiteren wurden Begriffe der HeizAnlV den Begriffen des Bauproduktengesetzes angepasst [HeizAnlV, 1998].

2.2.2.4 Energieeinsparverordnung

Die zurzeit gltige Verordnung ber energiesparenden Wrmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebuden (Energieeinsparverordnung - EnEV) ist die zweite Novellierung der in 2002 durch die Zusammenfhrung der Wrmeschutzverordnung und der Heizungsanlagenverordnung entstandene EnEV aus dem Jahr 2007 [EnEV, 2007]. Neben der Besonderheit, dass diese beiden Verordnungen zusammengefasst wurden, stellen die Berechnungsverfahren und Bewertungsgren eine Neuerung dar. Die im Februar 2002 in Kraft getretene Energieeinsparverordnung fhrt die bisherigen Regelungen zum baulichen Wrmeschutz (Wrmeschutzverordnung) (vgl. Abschnitt 2.2.2.2) und die Heizungs-anlagenverordnung (vgl. Abschnitt 2.2.2.3) zusammen und ermglicht mit ihren Verschrfungen, dass Neubauten weitgehend dem Niedrigenergiehausstandard (vgl. Abschnitt 2.1.3) entsprechen. Das soll indirekt ber die Begrenzung der rechnerischen Primrenergie fr Heizung, Lftung und Warmwasserversorgung erfolgen. Die Regelungen der EnEV stellen den gesetzlichen Mindeststandard fr Neubauten und bestehende Gebude dar. In Abschnitt 3 der EnEV finden sich Regelungen zur nachtrglichen energetischen Verbesserung von Gebuden. Teilweise finden diese Regelungen nur Anwendung, wenn grere Sanierungsmanahmen durchgefhrt werden. So sind beispielsweise bei Gebuden mit wesentlichen nderungen, z. B. bei Erweiterung eines bestehenden Gebudes um insgesamt mindestens 30 m, die Werte der EnEV einzuhalten. Bei Gebuden mit nderungen an einzelnen Auenbauteilen, die mehr als 20 % der Bauteilflche betragen, sind die in Tabelle 2-3 genannten Anforderungen zu erfllen. Andere


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Regelungen sind in jedem Fall auszufhren, auch wenn keine Sanierungsmanahmen vorgesehen sind (Ausnahmeregelungen fr Wohngebude mit nicht mehr als zwei Wohnungen, wobei einer der Eigentmer selbst bewohnt). Danach gilt, dass die oberste Geschossdecke bis zum 31.12.2006 so zu dmmen war, dass ein U-Wert von 0,3 W/m2K nicht berschritten wird. Des Weiteren sind Heizkessel, die mit flssigen oder gasfrmigen Brennstoffen betrieben werden und vor Oktober 1978 installiert wurden, bis zum 31.12.2006 auer Betrieb zu nehmen (Verlngerung bis 31.12.2008 bei Austausch des Brenners nach 1996). Diese sind dann durch Brennwert-, Niedertemperatur-Heizkessel oder effizientere Technologien zu ersetzen. Diese Novelle von 2007 integriert bereits die Vorgaben der Richtlinie 2002/91/EG zur Gesamtenergieeffizienz von Gebuden (vgl. Abschnitt 2.2.1.1), die damit in nationales Recht umgesetzt werden. Dabei stellt die Einfhrung des Energie-ausweises fr den Neubau und den Gebudebestand ein wesentliches Element dar [EnEV, 2007]. Der wesentliche Nachteil der EnEV ist, dass Einfamilien- und Zweifamilienhuser, die vom Hauseigentmer selbst genutzt werden, in der EnEV nicht unter die Nachrstungspflicht bei Anlagen und Gebuden fallen ( 10 [EnEV, 2007]).Voraussichtlich wird die derzeit gltige Energieeinsparverordnung in 2009 von einer Neufassung abgelst. Wesentliche nderungen werden die Steigerung der Anforderungen an Neubauten sowie an Bestandsgebude bei wesentlichen nderungen um durchschnittlich 30 % sein. Auerdem werden weitere Nachrstverpflichtungen fr Anlagen und Gebude formuliert.

2.2.2.5 Erneuerbare-Energien-Wrmegesetz

Der Anteil erneuerbarer Energien an der Wrmeerzeugung muss in Deutschland bis sptestens zum Jahr 2020 auf 14 Prozent erhht werden. Dies wird durch das Gesetz zur Frderung Erneuerbarer Energien im Wrmebereich (Erneuerbare-Energien-Wrmegesetz - EEWrmeG) gefordert, das im Januar 2009 in Kraft getreten ist [EEWrmeG, 2008]. Das wesentliche Ziel des Gesetzes ist, mehr Wrme aus erneuerbaren Energien wie Biomasse, solare Strahlungsenergie, Erd- und Umweltwrme zu erzeugen. Das EEWrmeG ist Bestandteil des Integrierten Energie- und Klimaprogramms (IEKP) der Bundesregierung, in dem ebenfalls die Novellierung verschiedener Gesetze (z. B. EnEG und EnEV) festgelegt wurde. Eigentmer von Bestandsgebuden werden durch das bundesweit gltige EEWrmeG jedoch nicht verpflichtet, erneuerbare Energien zur Wrmeerzeugung einzu-setzen. Lediglich Neubauten finden hier Bercksichtigung. Effiziente Neubauten leisten in Zeiten geringer Neubaurate (1 %) allerdings nur einen geringen Beitrag zur Steigerung der Energieeffizienz. Die Sanierung von Altbauten kann dagegen einen wesentlichen greren Beitrag leisten [BMU, 2008a]. Die Festlegung einer Nutzungspflicht von erneuerbaren Energien im Gebudebestand berlsst der Gesetzgeber daher den Lndern.

In Baden-Wrttemberg wurde, bevor es ein bundesweites Gesetz gab, am 7. November 2007 durch den Landtag das Gesetz zur Nutzung erneuerbarer Wrmeenergie (Erneuerbare-Wrme-Gesetz - EWrmeG) Baden-Wrttemberg beschlossen und gilt seit dem 1. Januar 2008. Das vorrangige Ziel des EwrmeG ist die Einsparung von CO2-Emisionen [EWrmeG, 2007]. Es sieht fr Neubauten ab dem 01. April 2008 einen erneuerbare Energien Pflichtanteil von mindestens 20 % und fr Bestandsgebude privater Haushalte ab dem 1. Januar 2010 einen Anteil von 10 % des jhrlichen Wrmebedarfs vor. Dabei sollen marktgngige, technisch ausgereifte Anlagen, z. B. Solarenergie, Holzpellets


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und Wrmepumpen, Anwendung finden. Zudem besteht die Mglichkeit der ersatzweisen Erfllung durch Wrmeschutzmanahmen an Bauteilen oder durch eine Unterschreitung des Neubau-Niveaus im Sinne der EnEV. Somit knnen zu einem frheren Zeitpunkt durchgefhrte Wrmeschutzmanahmen angerechnet werden.

2.2.2.6 Gesetz fr den Vorrang Erneuerbarer Energien

Das Gesetz fr den Vorrang Erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz - EEG) trat am 01.04.2000 in Kraft und wurde 2004 novelliert. Es regelt die Abnahme sowie die Vergtung von durch erneuerbare Energietrger erzeugtem Strom und ist somit von zentraler Bedeutung fr die Entwicklung erneuerbarer Energien im Stromsektor. Durch die Novellierung wurden einige wesentliche Neuerungen vorgenommen. Dazu gehren unter anderem die Fixierung eines weiteren Ausbauziels fr den Beitrag erneuerbarer Energien in der Stromerzeugung von mindestens 20 % bis 2020 und die Einfhrung bzw. Erhhung von Degressionsstzen fr die Vergtung der Stromerzeugung aus Geothermie, Biomasse und Solarenergie. Im Jahr 2008 gab es eine weitere Novellierung, die 2009 in Kraft treten wird und im Wesentlichen Neuregelungen zu Vergtungen und Degressionen fr Anlagen enthlt.

2.3 Ausgewhlte Klimaschutz- und Energieeffizienzinstrumente im Gebudebereich

Im Bereich Energieeffizienz und Klimaschutz finden sich zahlreiche Instrumente, die auf hoheitlichen (z. B. Mengen- und Preisanstze) oder privatwirtschaftlichen Anstzen (z. B. unternehmensinterner Umweltschutz und umweltgerechte Kundenangebote) basieren [Fichtner, 2005]. In Deutschland wurden daraus abgeleitet verschiedene Initiativen zur Steigerung der Energieeffizienz in Gebuden auf den Weg gebracht. Ohne im Folgenden eine umfassende Darstellung der bestehenden und sich in Diskussion befindlichen Instrumente vornehmen zu wollen, sollen einige Instrumente vorgestellt und errtert werden, um in dieser Arbeit auf das Zusammenwirken bzw. die Wechselwirkungen mit einem System Weier Zertifikate eingehen zu knnen. Weie Zertifikate werden in Kapitel 3 und 5 erlutert und diskutiert.

2.3.1 Einordnung der Frderinstrumente in die Umweltkonomie

Aufgrund der groen Bandbreite an verfgbarer Literatur im Bereich umweltpolitischer Instrumente (vgl. beispielsweise [Enzensberger / Wietschel, 2002], [Feess, 2007] und [Rogall, 2002]) wird zur Veranschaulichung der Zugehrigkeit des Systems Weier Zertifikate und der Frderinstrumente auf ausgewhlte Einteilungen eingegangen.

Im Rahmen der hoheitlichen Instrumente haben staatliche Gremien einen Einfluss auf die Gestaltung und die Ablufe. Privatwirtschaftliche Instrumente lassen sich hingegen auf die Initiative der Akteure zurckfhren. Dazu gehren Manahmen im Rahmen von unternehmensinternem Umweltschutz (z. B. Audit und Zertifizierung) und umweltgerechten Kundenangeboten (z. B. Contracting).


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Da das System Weier Zertifikate und die staatlichen Frderinstrumente zu den hoheitlichen Instrumenten zhlen, werden im Folgenden deren wesentlichen Charakteristika aufgezeigt. Diese unterteilen sich, wie aus Abbildung 2-1 hervorgeht, in ordnungsrechtliche, konomische, suasorische sowie organisatorisch-strukturelle und regulatorische Instrumente [Enzensberger / Wietschel, 2002].

Auf ordnungsrechtliche Instrumente, die auf Ge- und Verboten basieren, wurde bereits in Abschnitt 2.2 eingegangen. Die EnEV wie auch das EEWrmeG bzw. das EWrmeG Baden-Wrttemberg stellen Verordnungen bzw. Gesetze dar, mit denen eine direkte Verhaltenssteuerung bewirkt werden soll. Mithilfe suasorischer Instrumente versucht der Staat, auf das Verhalten der Akteure ohne einen direkten Zwang einzuwirken. Hierzu gehren informatorische Instrumente wie Aufklrungsarbeiten und administrative Manahmen wie Abbau von Hemmnissen sowie die Vereinfachung von Genehmigungsverfahren. Organisatorisch-strukturelle und regulatorische Instrumente basieren auf der Gestaltung sowohl der Marktstruktur als auch der Nutzungsrechte von bestehender Infrastruktur [Enzensberger / Wietschel, 2002].

Quelle: In Anlehnung an [Enzensberger / Wietschel, 2002]

Abbildung 2-1: Einordnung der Frderinstrumente und des Systems Weier Zertifikate in das Feld umweltpolitischer Instrumente

Eines der bekanntesten umweltpolitischen Instrumente im Rahmen der energetischen Gebudesanierung sind die zu den Preisanstzen gehrenden Frderinstrumente. Der Staat verfolgt durch das Angebot an Frderprogrammen das Ziel, ein Anreizinstrumentarium aufzubauen, um Energieeinsparmanahmen verstrkt auf Seiten der Nachfrager zu frdern [RWI, 2006]. Ein marktorientiertes System Weier Zertifikate zhlt wie auch der CO2-Emissionshandel zu den Maximalmengen und damit zu den Mengenanstzen. Dabei wird die Nutzung eines Umweltgutes beschrnkt, wenn eine bernutzung bzw. ein Gterverlust erwartet wird. Hierzu gehren beispielsweise Quotenmodelle fr CO2 und SO2 sowie fr

Organisatorische-strukturelle und regulatorische Instrumente

Ordnungsrechtliche Instrumente

Frderinstrumente

Investitions-anreize

Produktions-anreize

System Weier Zertifikate

Hoheitliche Instrumente(Staat)

Mengenanstze Preisanstze

Maximal- mengen

konomische Instrumente Suasorische Instrumente

Minimal- mengen


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Energieeinsparungen. Ferner besteht theoretisch durch die Einfhrung eines Zertifikathandels ein Anreiz, hhere Energieeinsparungen zu erreichen, als die Verpflichtung vorschreibt, da nicht geltend gemachte Zertifikate am Markt veruert werden knnen.

2.3.2 Bestehende Lenkungsinstrumente

2.3.2.1 Schaffung von Markttransparenz durch den Gebudeenergieausweis

Fr Neubauten oder Erweiterungen ist der Energieausweis seit 2002 vorgeschrieben. Mit der Novelle der Energieeinsparverordnung und somit der Umsetzung der EG-Richtlinie 2002/91/EG zur Gesamtenergieeffizienz von Gebuden (vgl. Abschnitt 2.2.1.1) wird diese Regelung ab 2008 auf bestehende Gebude bei Vermietung und Verkauf erweitert [EnEV, 2007]. Der Energieausweis soll einen Nachweis ber die energetische Qualitt des Gebudes aufzeigen und weiterhin Empfehlungen zur Steigerung der Energieeffizienz enthalten. Damit kann er einen Beitrag zur Modernisierungsbereitschaft im Wohnungsbau leisten. Die Energieausweise behalten 10 Jahre ihre Gltigkeit. Die Energieausweise sollten ursprnglich im Januar 2006 eingefhrt werden. Die erforderliche Novellierung der EnEV und somit die wesentlichen Bestimmungen zur Umsetzung der Energieausweiseinfhrung haben sich verzgert und erhielten am 27. Juni 2007 die Zustimmung der Bundesregierung (vgl. Abschnitt 2.2.1.1).

Grundstzlich stehen zwei Methoden zur Erstellung der Energieausweise zur Verfgung. Die Verfahren (Kurzverfahren und ausfhrliches Verfahren), die auf Bedarfswerten basieren, ermglichen eine Bewertung, die unabhngig von der Art der Nutzung und dem Standort ist. Die Erstellung der Energieausweise auf Basis von Verbrauchswerten bercksichtigt den witterungsbedingten Energieverbrauch und ist aus Werten der Heizkostenabrechnung zu erstellen. Bei Wohngebuden mit weniger als fnf Wohneinheiten und die vor dem 1. November 1977 errichtet wurden, ist ein Energiebedarfsausweis auszustellen. Dies gilt nicht fr Gebude, die bei der Errichtung bereits den Werten der Wrmeschutzverordnung entsprachen oder durch nachtrgliche nderungen auf diesen Stand gebracht wurden. In allen anderen Fllen besteht Wahlfreiheit zwischen Energiebedarfs- und verbrauchs-ausweis. Der Energieausweis findet auch fr Nichtwohngebude Anwendung. Dabei gilt, dass fr Gebude mit mehr als 1.000 m2 Nutzflche, in denen Behrden und andere Einrichtungen ffentliche Dienstleistungen erbringen und somit hufig aufgesucht werden, Energieausweise auszustellen und an gut sichtbarer Stelle auszuhngen sind [EnEV, 2007]. Damit soll der ffentliche Sektor seiner Vorbildfunktion als Energiesparer gerecht werden [Tiefensee, 2006].

2.3.2.2 Frderprogramme

In Deutschland stellen die folgenden monetren Anreizinstrumente im Wesentlichen die staatliche Frderung von Energiesparmanahmen dar [Stai, 2007]:

Zuschsse zur Investition, vergnstigte Darlehen, Steuervergnstigungen und Betriebskostenzuschsse bzw. Einspeisevergtungen.


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Zuschsse zu Investitionen im Bereich der energetischen Gebudesanierung bieten einen unmittelbaren Investitionsanreiz und sind in der Regel nicht rckzahlbar. Es kann sich dabei entweder um einen festgelegten Betrag oder um einen vom Investitionsvolumen abhngigen Betrag handeln. Diese Form der finanziellen Frderung hat sich insbesondere bei privaten Haushalten bewhrt. In der Regel werden zwischen 10 und 20 % der Investitionen einer frderfhigen Sanierungsmanahme mit Zuschssen abgedeckt. Der Nachteil dieser Zuschsse, im Gegensatz zur energiemengenorientierten Frderung, ist, dass es hierbei keinen wirkenden Anreiz fr den energieeffizienten Betrieb von Anlagen gibt [Stai, 2007]. Vergnstigte Darlehen knnen im Vergleich zu marktblichen Bankdarlehen niedrigere Zinsen, lngere Dauern der Zinsfestschreibung, gnstigere Tilgungsmodalitten oder einen Teilschulderlass enthalten. Bei dieser Art der Frderung ist zu beachten, dass sie von alternativen Kapitalbeschaffungsmglichkeiten, von steuerlichen Aspekten, Liquiditts-bedingungen und anderen Aspekten abhngt. Auf die Erluterungen zu Steuervergnstigungen und Betriebskostenzuschsse bzw. Einspeisevergtungen wird nicht nher eingegangen. Letztgenannte beziehen sich insbesondere auf den Bereich der Stromerzeugung bzw. -einspeisung.

Fr die Markteinfhrung umweltfreundlicher Energiekonzepte, insbesondere auf Basis erneuerbarer Energien, ist die finanzielle Frderung wichtig, mit der die Mehrkosten im Vergleich zu konventionellen Formen der Energiebereitstellung verringert werden. Daher gibt es zahlreiche Frderprogramme auf Bundes-, Landes- und Kommunalebene, die eine Markteinfhrung umweltfreundlicher und innovativer Energietechniken und eine Beratung bezglich der energetischen Sanierungsmanahmen am Gebudeeigentum ermglichen. Die Ergebnisse der Frderprogramme werden regelmig evaluiert und den aktuellen Gegebenheiten angepasst.

Nachfolgend werden zwei bundesweite Frderprogramme als Beispiele aufgefhrt, das KfW-CO2-Gebudesanierungsprogramm und das Marktanreizprogramm (MAP). Beide Frderprogramme werden in Kapitel 6 aufgegriffen und mit der Einfhrung eines Weie-Zertifikate-Systems verglichen.

Das KfW-CO2-Gebudesanierungsprogramm zur Frderung von Energieeinspar-manahmen in Bestandsgebuden entstand 2001 als Bestandteil des Nationalen Klimaschutzprogramms. Das Ziel dieses Frderprogramms ist, den Energieverbrauch in Wohngebuden und die CO2-Emissionen von 2005 bis 2010 um 1,3 Mio. Tonnen zu reduzieren [BMU, 2007a]. Man unterscheidet die Zuschuss- und Kreditvariante des KfW-CO2-Gebudesanierungsprogramms. Die Zuschussvariante wurde allerdings nachtrglich im Jahr 2007 eingefhrt, ebenso wie einige neue Frdertatbestnde. Gleichzeitig wurde auch die Kreditvariante stark vereinfacht und sehr eng mit der EnEV verknpft, so dass es auch hier zu einigen nderungen gekommen ist [KfW, 2008b] und [KfW, 2008c]. Bei beiden Varianten sind zum einen Manahmen zur Erreichung des Neubau-Niveaus oder Neubau-Niveaus minus 30 % (Kategorie A) und zum anderen verschiedene Manahmenpakete, die Kombinationen von Manahmen an der Gebudehlle und der Anlagentechnik beinhalten, (Kategorie B) durchfhrbar. Als Beispiel wird nur die Zuschussvariante untersucht, da diese in Kapitel 6 Eingang findet. Der Frderumfang und die Frderhhe der Zuschussvariante wird im Folgenden aufgezeigt [KfW, 2008c]:


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Kategorie A frdert Manahmen, bei denen das Neubau-Niveau nach 3 EnEV erreicht wird oder, wenn dieses Niveau noch weiter unterschritten wird (EnEV minus 30 Prozent). Voraussetzung fr derartige Investitionen ist allerdings, dass das Wohngebude zum 31.12.1983 fertig gestellt worden ist. Die Frderhhe betrgt 10 %, wenn das Gebude Neubau-Niveau erreicht, hchstens jedoch 5.000 Euro je Wohneinheit, und 17,5 %, wenn das Gebude 30 % weniger Energie verbraucht, als ein Neubau, hchstens jedoch 8.750 Euro je Wohneinheit.

Kategorie B frdert die Durchfhrung verschiedener Manahmenpakete in Wohngebuden, die unterschiedliche energetische Sanierungsvorhaben beinhalten (vgl. Tabelle 2-5). Voraussetzung fr die Bewilligung des Zuschusses ist, dass das Wohngebude zum 31.12.1994 fertig gestellt worden ist. Auerdem mssen die Bauteile bzw. Manahmen den technischen Mindestanforderungen der EnEV entsprechen. Der Zuschuss betrgt 5 % bei Durchfhrung eines Manahmenpakets, hchstens allerdings 2.500 Euro je Wohneinheit.

Fr die Zuschussvariante sind bei Kategorie B die in Tabelle 2-5 dargestellten Manahmenpakete mglich.

Tabelle 2-5: Manahmenpakete 0 bis 4 fr Wohngebude zur Frderung nach Kategorie B. der Zuschussvariante

Quelle: In Anlehnung an [KfW, 2008c]

Zum anderen sei an dieser Stelle das bundesweite Marktanreizprogramm (MAP) zur Frderung von Manahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien im Wrmemarkt genannt. Die Basisfrderung wird evtl. durch einen regenerativen Kombinationsbonus, den Kesselbonus oder die Effizienzboni ergnzt. Die Basisfrderung sowie die Effizienzboni beziehen sich auf die Leistung der Wrmeerzeuger. Der Effizienzbonus (Stufe 1) kann nur dann gewhrt werden, wenn entweder die Baugenehmigung vor 1995 erteilt wurde und die Manahmen zur Erfllung des EnEV-Standard fhren, oder, wenn die Baugenehmigung nach 1994 erteilt wurde und der Standard 30 % unter EnEV erreicht wird. Der Effizienzbonus (Stufe 2) fordert bei einer Baugenehmigung vor 1995 zustzlich einen Standard von 30 % unter EnEV und bei einer Baugenehmigung nach 1994 eine 45 %ige Unterschreitung des EnEV-Standards. Zu weiteren Frderbedingungen sowie dem Frderumfang und der Frderhhe vgl. Tabelle 2-6. Der Austausch alter Kessel durch Kessel mit Brennwerttechnik (l oder Gas) wird gefrdert, wenn dieser mit einer thermischen Solaranlage kombiniert wird.

Manahmen\Manahmenpaket

978-3-86644-424-9_pdfa

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