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15. Sept. 2016 (final) Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. Wärmemarkt Prof. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz Herzlich Willkommen

Präsentation der Studie 'Dezentrale vs. zentrale ...€¦ · Präsentation Ergebnisse: Heizsysteme im Vergleich Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im deutschen Wärmemarkt

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz

Herzlich Willkommen

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 2 –

Institut für Technische

Gebäudeausrüstung Dresden

Forschung und Anwendung GmbH

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 3 –

Dr. Bernadetta WiniewskaITG Dresden

Präsentation Ergebnisse:Heizsysteme im Vergleich

Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im deutschen Wärmemarkt

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 4 –

1. Aufzeigen, ob und unter welchen Bedingungen dezentrale und zentrale Wärmeversorgungssysteme einen bedeutsamen Beitrag zur Erreichung der Effizienz-und Klimaziele leisten können.

2. Prüfen, unter welchen Bedingungen der Einsatz von dezentraler und zentraler Wärmeversorgung für die Akteursgruppen wirtschaftlich ist.

Ziele der Studie

Zentral – netzgebundene Wärmeversorgung

Dezentral – gebäudeweise Wärmeerzeugung und -versorgung

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 5 –

• Festlegung von Fallbeispielen aus repräsentativen Versorgungsgebieten, Gebäudetypen und Anlagentechnikvarianten

• Berechnung von End- und Primärenergieverbrauchswerten sowie CO2-Emissionen

• Ermittlung von Investitions-, Energie- und Betriebskosten

• Modellierung der monetären Auswirkungen der Fallbeispiele in allen Varianten als Vollständige Finanzpläne

• Vergleichende ökonomische Bewertung der dezentralen und zentralen Wärmeversorgungskonzepte aus Sicht der beteiligten Akteure

• Hochrechnung der Ergebnisse – Volkswirtschaftliche Bewertung der dezentralen und zentralen Wärmeversorgungskonzepte

• Ableiten der zentralen Ergebnisse der Studie

Forschungsansatz

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 6 –

Status quo Beheizungsstruktur

Wohnungsbestand Gebäudebestand

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 7 –

Status quoVersorgungskonzepte

2%

2%

9%

29%

34%

47%

88%

90%

84%

66%

61%

50%

0% 20% 40% 60% 80% 100%

1 Wohnung

2 Wohnungen

3 – 6 Wohnungen

7 – 12 Wohnungen

13 – 20 Wohnungen

21 und mehr Wohnungen

Anteil der beheizten bewohnten Wohnungen an der gesamten Anzahl der bewohnten Wohnungen in der jeweiligen Gebäudegröße in Abhängigkeit vom Versorgungskonzept

Wohngebäude mit

Nah-/Fernwärme Zentral- und Etagenheizung außer Nah-/Fernwärme Einzel-/ MehrraumöfenDezentrale Wärmeversorgung

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 8 –

Wärmekosten für Haushalte je nach Einkommen unterschiedlich spürbar

49,0

58,865,3

72,8

84,4

99,1

116,8

135,0

11,0%

5,3%4,7%

4,2%3,7%

3,2%2,7%

1,2%

0%

4%

8%

12%

16%

20%

0

40

80

120

160

0 - 900 900 -

1.300

1.300 -

1.500

1.500 -

2.000

2.000 -

2.600

2.600 -

3.600

3.600 -

5.000

5.000 -

18.000

An

teil

rme

kost

en

am

Ha

ush

alt

ne

tto

rme

kost

en

pro

Mo

na

t in

Monatliches Einkommen in €

Wärmekosten pro Monat in € Anteil Wärmekosten am Haushaltsnetto

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 9 –

Betrachtete Fallbeispiele und Gebäude

� Szenarien hinsichtlich des Energieverbrauchs: − unsanierter Altbau

− teilsanierter Altbau

− nach 2009 fertiggestellter Neubau

Betrachtete Fallbeispiele Repräsentative Gebäudetypen

� kleines Versorgungsgebiet, das für ein Dorf oder Stadtrandgebiet repräsentativ ist

� Einfamilienhaus mit einer Wohnfläche von 150 m² (EFH)

� mittleres Versorgungsgebiet, das für eine Kleinstadt repräsentativ

� mittelgroßes Mehrfamilienhaus mit 12 Wohneinheiten (M_MFH)

� großes Versorgungsgebiet, das für eine Großstadt mit hoher Siedlungsdichte repräsentativ ist.

� großes Mehrfamilienhaus mit 24 Wohneinheiten (G_MFH)

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 10 –

Wichtung der Ergebnisse Anteile der Varianten an den dezentralen Versorgungssystemen

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

G_MFH Neubau

G_MFH teilsaniert

G_MFH unsaniert

M_MFH Neubau

M_MFH teilsaniert

M_MFH unsaniert

EFH Neubau

EFH teilsaniert

EFH unsaniert

Öl-BW Öl-BW + sol. TWE Öl-BW + sol. TWE/HeizU

Gas-BW Gas-BW + sol. TWE Gas-BW + sol. TWE/HeizU

L/W-EWP S/W-EWP Pelletkessel

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 11 –

Energetische Bewertung End- und Hilfsenergieverbrauch im EFH

19.505

21.543

14.443

17.364

8.352

14.611

344 232 322 232 312 232 -

6.000

12.000

18.000

24.000

De

zen

tral

e

Ve

rso

rgu

ngs

syst

em

e

Fern

wär

me

De

zen

tral

e

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syst

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e

Fern

wär

me

De

zen

tral

e

Ve

rso

rgu

ngs

syst

em

e

Fern

wär

me

EFH unsaniert EFH teilsaniert EFH Neubau

En

erg

iev

erb

rau

ch i

n k

Wh

/a

Endenergieverbrauch, absolut Hilfsenergieverbrauch, absolut

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 12 –

Energetische BewertungPrimärenergieverbrauch und CO2-Emissionen – Status quo

59,2

2,5

64,3

117,3

14,5

0,8

14,7

25,0

0

10

20

30

0

30

60

90

120

150

Dezentrale

Versorgungssysteme

Fernwärme aus KWK,

regenerativ

Fernwärme aus KWK,

fossil

Fernwärme aus

Heizwerk, fossil

CO

2-E

mis

sio

ne

n i

n k

g C

O2/m

²a

Pri

ren

erg

ieb

ed

arf

in

kW

h/m

²a

Primärenergieverbrauch CO2-Emissonen

*

Vorteil der dezentralen Versorgungssysteme gegenüber Fernwärme aus KWK, fossil am Beispiel EFH Neubau

* bzw. Fernwärme aus industrieller Abwärme

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 13 –

Energetische BewertungPrimärenergieverbrauch und CO2-Emissionen – zukünftig?

59,2

2,5

64,3 64,3

88,3

14,5

0,8

9,1

14,716,8

0

5

10

15

20

0

25

50

75

100

Status quo höhere

Netzverluste,

Carnot-Methode

Status quo höhere

Netzverluste,

Carnot-Methode

Fernwärme aus KWK, regenerativ Fernwärme aus KWK, fossil

CO

2-E

mis

sio

ne

n i

n k

g C

O2/m

²a

Pri

ren

erg

ieb

ed

arf

in

kW

h/m

²a

Primärenergieverbrauch CO2-Emissonen

• Primärenergetischer Vorteil der dezentralen Versorgungssysteme auch gegenüber Fernwärme aus KWK, regenerativ möglich,

• Großer Einfluss der Allokationsmethode auf Bewertung von Wärme aus KWK

Dezentrale Versorgungs-

systeme

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 14 –

Prof. Dr. Andreas PfnürLeiter Forschungscenter Betriebliche Immobilienwirtschaft FBI

an der TU Darmstadt

Präsentation Ergebnisse:Ökonomische Bewertung von Heizsystemen

Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im deutschen Wärmemarkt

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 15 –

• Beispiel für das Berechnungsverfahren: Vollständiger Finanzplan als periodengerechte Aufstellung aller der Erneuerungsinvestition zurechenbaren Ein- und Auszahlungen aus Sicht der Vermieter

Methodisches Vorgehen: Abbildung aller Zahlungsströme in Finanzplänen

Betrachtungshorizont 20 Jahre

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 16 –

• Beispiel: Finanzplan aus Sicht der Vermieter. Die Wirtschaftlichkeit entscheidet sich hier anhand der Eigenkapitalrendite

Methodisches Vorgehen: Abbildung aller Zahlungsströme in Finanzplänen

Mechanismus in D: Eigentümer legt 11 % p.a. der anrechenbaren Investitionskosten über Mieterhöhung auf Mieter um (unabhängig von Energiekostenersparnis).

Entscheidungsgrößen:1. Barwert der Investition2. EK-Rendite als durchschn. Wachstumsrate des

eingesetzten EK p.a. (EK = 20 % des Invest.)

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 17 –

Methodisches Vorgehen: Finanzpläne aus den Perspektiven des Projekts und aller Akteure

Finanzplan des Projekts „Erneuerung Wärmesystem“

Finanzplan basierend auf der Annahme „Beibehalt des Status quo“ (Benchmark)

Finanzplan der Investition „Erneuerung des Wärmesystems aus Sicht des Eigentümers

Finanzplan der Investition „Erneuerung des Wärmesystems aus Sicht des Mieters

Finanzplan der Investition „Erneuerung des Wärmesystems aus Sicht des Selbstnutzers

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 18 –

Ökonomische Bewertungen aus unterschiedlichen Perspektiven Bsp. Einfamilienhaus unsaniert (Horizont 20 Jahre)

Dezentral erwärmt Durchschnitt

-33,22

Fernwärme KWK, regenerativ

4,13

Dezentral erwärmt Durchschnitt

8,69

Fernwärme KWK, regenerativ

21,02

Dezentral erwärmt Durchschnitt

41,41

Fernwärme KWK, regenerativ

-53,13

Gewinnerzielung durch Planen, Bauen Betreiben und Vermarkten

Maximierung des Werts des in Immobilien

gebun-denen

KapitalsWohn-gebäude

Maximierung des Nutzen-Kosten-Verhältnisses der Immo-bilie als Wohn-raum

Wie wirtschaftlich sind die Investitionen?

Wie lassen sich in Planung, Bau und Betrieb Immobilien energetisch bestmöglich

optimieren?

Wie beeinflussen ener-getische Investitionen die

Kosten des Wohnens?

Mieter:Barwert der ∆ Wärmekosten

pro qm

Projektsicht:Barwert der ∆ Wärmekosten

pro qm

Vermieter:Barwert der Investition

pro qm

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 19 –

Ergebnisse der ökonomischen BewertungZusammenfassung Bestandsgebäude (pro qm)

Energetische Ergebnisse Finanzwirtschaftliche Ergebnisse in €

Hausvarianten Bestand Ers

pa

rte

r E

nd

en

er-

gie

verb

rau

chin

kW

h/a

pro

qm

Ers

pa

rte

r P

rim

är-

en

erg

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rbra

uch

in

kW

h/a

pro

qm

Ers

pa

rte

CO

2-

Em

issi

on

in k

g/a

p

ro q

m

Pro

jekt

: B

arw

ert

d.

∆W

ärm

eko

ste

n in

2

0 J

ah

ren

pro

qm

Ve

rmie

ter:

Ba

rwe

rt

de

r In

vest

itio

n p

ro

qm

Mie

ter:

Ba

rwe

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. ∆

rme

kost

en

in

20

Ja

hre

n p

ro q

m

Se

lbst

nu

tze

r:

Ba

rwe

rt d

er

Inve

stiti

on

pro

qm

EFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 57,81 68,02 17,43 41,41 8,69 -33,22 42,15 EFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

48,87

195,99 55,34

-53,13 21,02 4,13 -49,87 EFH unsaniert,Fernwärme KWK, fossil 106,37 35,11 EFH unsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil 29,55 20,25

EFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 38,23 48,75 20,62 -9,80 -2,52 0,89 -3,55 EFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

21,41

138,79 39,24

-68,99 10,37 4,31 -65,73 EFH teilsaniert,Fernwärme KWK, fossil 66,55 22,93 EFH teilsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil 4,63 10,96

M_MFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 39,81 44,97 10,97 39,65 1,83 -34,51 36,39 M_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

30,22

161,67 45,58

-55,00 7,04 2,94 -54,25 M_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, fossil 80,09 27,16 M_MFH unsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil 10,16 13,64

M_MFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 29,52 36,03 14,09 18,16 -1,23 -0,60 16,83 M_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

17,23

127,02 35,81

-55,66 4,07 2,81 -54,96 M_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, fossil 58,38 20,32 M_MFH teilsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil -0,45 8,94

G_MFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 36,05 42,12 10,22 38,83 1,92 -33,62 35,56 G_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

31,73

154,81 43,63

-45,56 5,30 2,39 -45,04 G_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, fossil 78,55 26,42 G_MFH unsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil 13,18 13,78

G_MFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 24,08 30,51 12,71 21,00 -0,74 -0,79 19,26 G_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

16,58

122,84 34,62

-52,00 3,06 2,56 -51,50 G_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, fossil 56,32 19,61 G_MFH teilsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil -0,69 8,59

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 20 –

Ergebnisse der ökonomischen BewertungZusammenfassung Bestandsgebäude (pro qm)

Energetische Ergebnisse Finanzwirtschaftliche Ergebnisse in €

Hausvarianten Bestand Ers

pa

rte

r E

nd

en

er-

gie

verb

rau

chin

kW

h/a

pro

qm

Ers

pa

rte

r P

rim

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en

erg

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uch

in

kW

h/a

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qm

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CO

2-

Em

issi

on

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p

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ren

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qm

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qm

Mie

ter:

Ba

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20

Ja

hre

n p

ro q

m

Se

lbst

nu

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r:

Ba

rwe

rt d

er

Inve

stiti

on

pro

qm

EFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 57,81 68,02 17,43 41,41 8,69 -33,22 42,15 EFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

48,87

195,99 55,34

-53,13 21,02 4,13 -49,87 EFH unsaniert,Fernwärme KWK, fossil 106,37 35,11 EFH unsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil 29,55 20,25

EFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 38,23 48,75 20,62 -9,80 -2,52 0,89 -3,55 EFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

21,41

138,79 39,24

-68,99 10,37 4,31 -65,73 EFH teilsaniert,Fernwärme KWK, fossil 66,55 22,93 EFH teilsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil 4,63 10,96

M_MFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 39,81 44,97 10,97 39,65 1,83 -34,51 36,39 M_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

30,22

161,67 45,58

-55,00 7,04 2,94 -54,25 M_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, fossil 80,09 27,16 M_MFH unsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil 10,16 13,64

M_MFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 29,52 36,03 14,09 18,16 -1,23 -0,60 16,83 M_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

17,23

127,02 35,81

-55,66 4,07 2,81 -54,96 M_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, fossil 58,38 20,32 M_MFH teilsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil -0,45 8,94

G_MFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 36,05 42,12 10,22 38,83 1,92 -33,62 35,56 G_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

31,73

154,81 43,63

-45,56 5,30 2,39 -45,04 G_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, fossil 78,55 26,42 G_MFH unsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil 13,18 13,78

G_MFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt 24,08 30,51 12,71 21,00 -0,74 -0,79 19,26 G_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

16,58

122,84 34,62

-52,00 3,06 2,56 -51,50 G_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, fossil 56,32 19,61 G_MFH teilsaniert,Fernwärme Heizwerk, fossil -0,69 8,59

Finanzwirtschaftlich schneiden dezentrale Wärmesysteme in jeder Hausvariante pro qm deutlich besser ab, als Wärmenetze – außer für die Vermieter.

Primärenergetisch und gemessen an CO2-Emissionen schafft Fernwärme aus KWK mit regenerativen Brennstoff allerdings einen absolut gesehen höheren Umweltbeitrag.

Kardinalfrage: Können und wollen wir uns das leisten?

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 21 –

Energie/CO2-Vermeidungskosten pro EinheitBsp. Einfamilienhaus unsaniert

pro

ers

part

er

kWh/a

E

ndenerg

ie

pro

ers

part

er

kWh/a

Prim

är-

energ

ie

pro

ers

part

em

kg

/a C

O2

Dezentral erwärmt Durchschnitt 0,70 0,72 3,06

Fernwärme KWK, regenerativ -1,09 -0,27 -0,96

Gewinnerzielung durch Planen, Bauen Betreiben und Vermarkten

Maximierung des Werts des in Immobilien

gebun-denen

KapitalsWohn-gebäude

Maximierung des Nutzen-Kosten-Verhältnisses der Immo-bilie als Wohn-raump

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Dezentral erwärmt

-0,58 -0,57 -2,42

Fernwärme KWK, regen.

1,57 0,39 1,38

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0,13 0,15 0,62

Fernwärme KWK, regen.

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Mieter:Barwert der ∆

Wärmekosten in €

Vermieter:Barwert der Investition in €

Projektsicht:Barwert der Investition in €

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 22 –

Vermeidungskosten pro EinheitZusammenfassung Bestandsgebäude (pro qm)

Kosten pro kWh/a Endenergie Kosten pro kWh/a Primärenergie Kosten pro kg/a CO2

Hausvarianten Bestand

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EFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

9.727 0,70 0,13 -0,58 0,72 11.445 0,72 0,15 -0,57 0,72 2.933 3,06 0,62 -2,42 3,05

EFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ 8.222 -1,09 0,43 1,57 -1,02 32.978 -0,27 0,11 0,39 -0,25 9.311 -0,96 0,38 1,38 -0,90

EFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

5.946 4,11 1,64 -2,29 3,81 7.715 0,03 -0,01 -0,14 0,14 3.469 -0,31 -0,05 -0,00 0,00

EFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ 3.602 -3,48 0,57 4,07 -3,31 23.353 -0,50 0,07 0,58 -0,47 6.602 -1,76 0,26 2,06 -1,68

M_MFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

42.103 0,99 0,04 -0,87 0,91 47.552 0,93 0,05 -0,80 0,85 11.598 3,97 0,20 -3,44 3,64

M_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

31.959 -1,82 0,23 2,08 -1,80 170.969 -0,34 0,04 0,39 -0,34 48.199 -1,21 1,38 0,15 -1,19

M_MFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

30.263 0,27 -0,23 -0,47 0,25 37.155 0,69 -0,01 -0,65 0,64 14.898 1,59 -1,50 -0,05 1,46

M_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

18.225 -3,23 0,24 3,49 -3,19 134.325 -0,44 0,03 0,47 -0,43 37.871 -1,55 1,68 0,11 -1,53

G_MFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

76.252 -4,66 0,04 -0,91 0,95 89.092 0,98 0,05 -0,84 0,89 21.625 4,21 0,23 -3,62 3,85

G_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

67.110 -7,00 0,17 1,62 -1,42 327.432 -0,29 0,03 0,33 -0,29 92.286 -1,04 0,12 1,18 -1,03

G_MFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

50.921 -6,99 -0,14 -0,68 0,54 64.539 0,81 -0,01 -0,75 0,74 26.892 1,89 -0,03 -1,75 1,73

G_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

35.065 -11,64 0,18 3,34 -3,11 259.812 -0,42 0,02 0,45 -0,42 73.232 -1,50 0,09 1,60 -1,49

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 23 –

Vermeidungskosten pro EinheitZusammenfassung Bestandsgebäude (pro qm)

Kosten pro kWh/a Endenergie Kosten pro kWh/a Primärenergie Kosten pro kg/a CO2

Hausvarianten Bestand

Ers

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EFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

9.727 0,70 0,13 -0,58 0,72 11.445 0,72 0,15 -0,57 0,72 2.933 3,06 0,62 -2,42 3,05

EFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ 8.222 -1,09 0,43 1,57 -1,02 32.978 -0,27 0,11 0,39 -0,25 9.311 -0,96 0,38 1,38 -0,90

EFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

5.946 4,11 1,64 -2,29 3,81 7.715 0,03 -0,01 -0,14 0,14 3.469 -0,31 -0,05 -0,00 0,00

EFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ 3.602 -3,48 0,57 4,07 -3,31 23.353 -0,50 0,07 0,58 -0,47 6.602 -1,76 0,26 2,06 -1,68

M_MFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

42.103 0,99 0,04 -0,87 0,91 47.552 0,93 0,05 -0,80 0,85 11.598 3,97 0,20 -3,44 3,64

M_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

31.959 -1,82 0,23 2,08 -1,80 170.969 -0,34 0,04 0,39 -0,34 48.199 -1,21 1,38 0,15 -1,19

M_MFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

30.263 0,27 -0,23 -0,47 0,25 37.155 0,69 -0,01 -0,65 0,64 14.898 1,59 -1,50 -0,05 1,46

M_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

18.225 -3,23 0,24 3,49 -3,19 134.325 -0,44 0,03 0,47 -0,43 37.871 -1,55 1,68 0,11 -1,53

G_MFH unsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

76.252 -4,66 0,04 -0,91 0,95 89.092 0,98 0,05 -0,84 0,89 21.625 4,21 0,23 -3,62 3,85

G_MFH unsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

67.110 -7,00 0,17 1,62 -1,42 327.432 -0,29 0,03 0,33 -0,29 92.286 -1,04 0,12 1,18 -1,03

G_MFH teilsaniert, dezentral erwärmt Durchschnitt

50.921 -6,99 -0,14 -0,68 0,54 64.539 0,81 -0,01 -0,75 0,74 26.892 1,89 -0,03 -1,75 1,73

G_MFH teilsaniert,Fernwärme KWK, regenerativ

35.065 -11,64 0,18 3,34 -3,11 259.812 -0,42 0,02 0,45 -0,42 73.232 -1,50 0,09 1,60 -1,49

• Energie und CO2 lassen sich finanzwirtschaftlich am effizientesten durch eine

dezentrale Erneuerung der Wärmesysteme einsparen.

• Nur die Eigentümer vermieteten Wohnraums profitieren von einem Anschluss

an ein Wärmenetz

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 24 –

Hochrechnung auf den gesamten BestandNetzgebundene Wärmeversorgung 250 Mrd. € teurer als dezentrale Wärmesysteme

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Dezentrales Hauswärmesystem Wärmenetz KWK regenerativ

ca. -160 Mrd.

ca. 90 Mrd.

Einsparung von 1 kWh/a Primärenergie im Gebäudebestand durch dezentrale Wärme-

systemerneuerung um 90 Cent kostengünstiger als bei Anschluss an Wärmenetze

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 25 –

• Studienergebnisse weisen Weg zu höherer Fördereffizienz in 4 Schritten:

FörderpolitikErgänzung des Politikansatzes um Fördereffizienzgedanken

Fördereffizienz bedingt Förderung dezentraler Wärmesystemerneuerung, da hier mit einem Euro mehr erreicht wird als bei Wärmenetzen

1

Durchsetzung von wirtschaftlichen Heizungserneuerungen (zahlreich!) durch Aufklärung und Umsetzungshilfen (Nutzung der Niedrigzinsphase)

2

Unterstützung von Allianzen zwischen Mietern und Vermietern in Fällen mit Investor-Nutzer-Dilemma (ebenfalls zahlreich)

3

Förderung von dezentralen Heizungserneuerungen nach der Maxime der „maximalen Einsparung pro Förder-Euro“

4

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 26 –

• Ökologisch sinnvoller Ausbau der Wärmenetze in Deutschland hat Grenzen

− Wenn Wärme in Heizwerken mit fossilen Energieträgern erzeugt wird, ergeben sich in allen untersuchten Fällen höhere Primärenergieverbräuche und CO2-Emissionen als bei der dezentralen Versorgung.

− Werden Abwärme aus Industrieprozessen oder regenerativ betriebenen KWK-Anlagen zur Versorgung des Wärmenetzes genutzt, ergeben sich zum Teil umgekehrte Verhältnisse

• Mit abnehmender Leistungsdichte verlieren Wärmenetze zukünftig an Effizienz

− Im Zeitverlauf systematisch abnehmende Wärmeverbräuche der Häuser

− Verdrängungsstrommix wird „grüner“, Gutschriften durch die KWK-Stromerzeugung werden perspektivisch kleiner

• Wirtschaftlichkeitsrechnungen zeigen: Wärmenetze sind teurer als dezentrale Systeme

− Je größer die einzusparende Energie (unsanierte, große Häuser), desto größer wird der Vorteil dezentraler Wärmesysteme.

− Vorteile bestehen auch im Neubau

− Vorteile bestehen in allen untersuchten Versorgungsgebieten (sehr dichte Bebauung, dichte Bebauung/Stadtrand, Land)

− Berechnungsergebnisse bestätigen Ergebnisse des Kartellamts und der Verbraucherschutzzentralen zu wirtschaftlichen Nachteilen von Wärmenetzen

Zentrale Ergebnisse (I/III)

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 27 –

• Immobilienwirtschaftliche Akteure im Interessenkonflikt

− Selbstnutzer und Mieter profitieren zumeist von erneuerten dezentralen Wärmesystemen, wohingegen sie bei Wärmenetzanschluss draufzahlen

− Eigentümer erzielen regelmäßig bei Anschluss an Wärmenetz höhere Renditen als bei dezentraler Erneuerung, die in vielen Fällen – trotz positivem Projektergebnis – aus ihrer Perspektive sogar unwirtschaftlich wäre

− Dieser Interessenkonflikt birgt besonders für Geringverdiener das Risiko gravierender wirtschaftlicher Nachteile

• Energiepreissteigerungen haben vergleichsweise wenig Einfluss auf Ergebnisse

− Sensitivitätsanalysen zeigen, dass Energiepreissteigerungen naturgemäß die Wirtschaftlichkeit aus Sicht der Selbstnutzer und Mieter beeinflussen. Einfluss ist allerdings gering

− Gravierender sind Zinsentwicklungen und im vermieteten Wohnraum Veränderungen der Umlagemodalitäten

Zentrale Ergebnisse (II/III)

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 28 –

• Erneuerung von Wärmesystemen hat gesamtwirtschaftlich großes Potenzial

− Würden alle unsanierten und teilsanierten Gebäude mit einem neuen dezentralen Wärmesystem ausgestattet, könnten 160 Mrd. kWh Primärenergie pro Jahr eingespart werden.

− Im Falle des fiktiven Anschlusses aller Gebäude an Wärmenetze mit einer Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Brennstoffen sind rechnerisch Einsparungen bis zu 496 Mrd. kWh/a (erneuerbare KWK) möglich. Ein derartiges Szenario (vollständiger Anschluss aller Gebäude an Wärmenetze) ist jedoch weder technisch noch wirtschaftlich realisierbar.

− Unter dem Aspekt der Investitionseffizienz ist das „Mehr an Energieeinsparung“, welches bei einer netzgebundenen Wärmeversorgung unter für Wärmenetze günstigen Randbedingungen erzielt werden kann, allerdings teuer bezahlt. Einsparung von 1 kWh/a Primärenergie wäre durch dezentralen Wärmesystemerneuerung um 90 Cent kostengünstiger zu erreichen.

• Investitionseffizienz von dezentraler Wärmeversorgung höher als bei Wärmenetzen

− Die netzgebundene Wärmeversorgung aller Bestandsgebäude wäre im hier betrachteten Zeitraum von 20 Jahren um 250 Mrd. € teurer als die Erneuerung durch dezentrale Wärmesysteme.

− Würde der gleiche Betrag zur Modernisierung von dezentralen Heizungen eingesetzt, könnten bis zu 1,7 Mrd. kWh/a an Primärenergie eingespart werden.

Zentrale Ergebnisse (III/III)

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15. Sept. 2016 (final)Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im dt. WärmemarktProf. A. Pfnür, Dr.-Ing. B. Winiewska, Prof. B. Oschatz – 29 –

Podiumsdiskussion derStudienergebnisse

Dezentrale vs. zentrale Wärmeversorgung im deutschen Wärmemarkt