Neukonzeption des Gebäudeenergiegesetzes (GEG 2.0) zur Erreichung eines klimaneutralen Gebäudebestandes - Ein Diskussionsimpuls // im Auftrag des ...
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Neukonzeption des Gebäudeenergiegesetzes (GEG 2.0) zur Erreichung eines klimaneutralen Gebäudebestandes Ein Diskussionsimpuls // im Auftrag des Umweltministeriums Baden-Württemberg Berliner Energietage, 29.04.2021
Projektteam
Martin Pehnt | Peter Mellwig | Julia Lempik | Burkhard Schulze Darup | Winfried Schöffel | Volker Drusche
Im Auftrag:
2 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
Herausforderungen Gebäude 2021
Kosten gerecht GEG 2.0
Klimaneutralität verteilt • Vom Ziel her gedacht
2050 • Klar und nachhaltig
• Ambitioniert im
Neubau,
Green Deal richtungsweisend im
-55 % THG (2030) Bestand
• Keine Lock-ins und
Renovation Wave, Bereu-Investitionen
Minimum • Ergebnis zählt
Performance • Einfach und robust
Standards Baukultur
3 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
Ziel und Disclaimer Ziele des Projektes: ● Eckpunkte für ein neues GEG entwerfen ● Neue GEG-Elemente konzeptionieren ● Analysen und Berechnungen zur Untermauerung dieser Elemente ● Debatte über Weiterentwicklung anstoßen ● Weitere vertiefende Analysen und Quantifizierungen sind erforderlich. 4 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
Schritte im Projekt
Analyse der Ableitung von Umfangreiche Zwei Workshops Eckpunktepapier
Literatur ersten Eckpunkten Berechnungen
• #
• #
• #
5 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
8 + 1 Elemente des GEG 2.0 CO2-Mindestpreis auch nach 2025 Element 1: Fordern und Fördern Element 2: THG-Faktoren Element 3: Ambitionierte Anforderungen an Neubau Element 4: Adäquate Anforderungen an bestehende Gebäude Element 5: Einschränkungen für Heizkessel mit fossilen Brennstoffen Element 6: Effizienz im Betrieb Element 7: Energieausweise und Energieausweis-Datenbank Element 8: Verbesserungen im Vollzug 6 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
Fordern und Fördern/ CO2-Mindestpreis
Element 1: Fordern und Fördern CO2-Mindestpreis im BEHG, z. B.
Was gesetzlich gefordert wird, darf CO2-Mindestpreis erhöht sich jährlich
dennoch auch gefördert werden → um 30 €/t CO2 bis 2030, wenn
entsprechende Gesetzesformulierung. Sektorziel nicht erfüllt ist.
Der Gebäudeeigentümer trägt den
Entscheidend für die Allokation der CO2-Preis. Bei vermieteten Gebäude
gesellschaftlichen Kosten und zur darf er maximal die Hälfte auf die
Abfederung von Nutzer/Mieter überwälzen.
Sanierungserfordernissen. [Verbunden mit Abgabenreform und
Rückgabe-Mechanismus.]
7 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
THG-Faktoren
Element 2: THG-Methodik Biomasse-Budgetverfahren
• Treibhausgas-Faktoren: fossiles CO2, CH4 sowie N2O
Feste Biomasse wird bis zu einem Endenergieeinsatz von
• Bei Fernwärmenetzen mit THG-Faktor, für die ein
50 kWh/m2a mit einem THG-Faktor von 20 g/kWh
Transformationsplan vorliegt, wird der THG-Faktor auf
bewertet, darüber hinaus mit 180 g/kWh bewertet.
150 g/kWh begrenzt.
• Biomethan, Wasserstoff und synthetische Brennstoffe
werden mit ihrem THG-Faktor im nationalen Gasmix
berücksichtigt.
• Der THG-Faktor für Strom beträgt bis 2025 400 g/kWh
und wird anschließend alle drei Jahre neu berechnet.
8 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
Element 3:
Ambitionierte Anforderungen an Neubau
Warum THG-Anforderung?
− THG-Minimierung = zentrales Klimaschutzelement
Max. Klimaklasse A / A+
− THG-Anforderung bewirkt hochwirksame,
emissionsminimierte & erneuerbare Gebäudetechnik
Max. 20 kWh Heizwärme* Warum Anforderung an Heizwärmebedarf?
pro m2 Energiebezugsfläche − Volks- und betriebswirtschaftlich effizient
und Jahr − Netzverträglichkeit erneuerbarer Systeme
* Vor der ersten Iteration − Marktgängig, hoher Komfort, geringe Betriebskosten
Ersatzweise Einhaltung von − „Missbrauch“ vermeiden: „Zelt“ mit viel PV
Tabellenwerten − Hohe Effizienz = robuste Gebäudekonzepte.
Warum Anforderungen an die Begrenzung von Kälteenergie?
Begrenzung der Energie für
− Kosteneffizient vermeidbar mit passiven Mitteln
Raumkühlung
− Sonst wie Anforderung an Heizwärmebedarf
9 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
Element 3:
Ambitionierte Anforderungen an Neubau
Klimaklasse H > 65
Max. Klimaklasse A / A+
G ≤ 65
[kgCO2/(m²a)]
Anlage 1 THG-Emissionen für Heizung, Kühlung, Warm- F ≤ 50
wasserbereitung, Hilfsenergie und E ≤ 40
(bei Nichtwohngebäuden) Beleuchtungsstrom:
D ≤ 30
C ≤ 20
B ≤ 12
Klimaklasse A: Gebäude, die ab dem 1.1.2023 errichtet werden A≤5
Klimaklasse A+: Gebäude, die ab dem 1.1.2026 errichtet werden A+ ≤ 0
A++ ≤ -5
A+++ ≤ -10
10 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Element 3:
Warum separate Effizienzanforderung?
Bauteil Neubau Sanierung
Außenwand U-Wert [W/(m²K)] 0,16 0,18**
Max. Heizwärmebedarf
≤ 20 kWh/(m²a)* Dach U-Wert [W/(m²K)] 0,12 0,14
* Vor der ersten Iteration Kellerdecke, Boden geg. Erdreich U-Wert [W/(m²K)] 0,18 0,25
Außenwand gegen Erdr./unbeh.
Fenster UW [W/(m²K)] 0,80 0,80
Ersatzweise: Einhaltung Außentüren U-Wert [W/(m²K)] 1,00 1,00
von Tabellenwerten Oberlichter und U-Wert [W/(m²K)] 1,00 1,00
Dachflächenfenster
Voraussetzung für Wohngebäude Wärmebrücken ΔUWB [W/(m2K)] 0,03 0,05
− Fensterflächenanteil ≤ 30 %
der Energiebezugsfläche Luftdichtheit, gemessen nach n50 ≤ 0,6 h-1 1,0 h-1
DIN EN ISO 9972
NWG: keine Einschränkung, Regu- Zu/Abluft mit WRG,
lierung über somm. Wärmeschutz Grundlüftung, effektiver WBG ≥75% ≥75%
11 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
** U = 0,3 W/(m²a) bei Außenwänden mit InnendämmungElement 3:
Warum separate Effizienzanforderung?
Bauteil Neubau Sanierung
Außenwand U-Wert [W/(m²K)] 0,16 0,18**
Max. Heizwärmebedarf
≤ 20 kWh/(m²a)* Dach U-Wert [W/(m²K)] 0,12 0,14
* Vor der ersten Iteration Kellerdecke, Boden geg. Erdreich U-Wert [W/(m²K)] 0,18 0,25
Außenwand gegen Erdr./unbeh.
Mauerwerk&WDVS Porosiert. Mauerwerk Serielle-&Holzkonstr.
Fenster UW [W/(m²K)] 0,80 0,80
Ersatzweise: Einhaltung Außentüren U-Wert [W/(m²K)] 1,00 1,00
von Tabellenwerten Oberlichter und U-Wert [W/(m²K)] 1,00 1,00
Dachflächenfenster
Voraussetzung für Wohngebäude Wärmebrücken ΔUWB [W/(m2K)] 0,03 0,05
− Fensterflächenanteil ≤ 30 %
der Energiebezugsfläche Luftdichtheit, gemessen nach n50 ≤ 0,6 h-1 1,0 h-1
DIN EN ISO 9972
NWG: keine Einschränkung, Regu- Zu/Abluft mit WRG,
lierung über somm. Wärmeschutz Grundlüftung, effektiver WBG ≥75% ≥75%
12 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
** U = 0,3 W/(m²a) bei Außenwänden mit InnendämmungZu Element 3:
Mehr- und Minderinvestitionen
Förderung gegenüber dem
GEG Standard nach Effizienzkomponenten.
KfW 153
400 €/m²
WF
(alt!)
Die dargestellten Kosten werden von etwa 30 Prozent derBezug
Planer
75
in der Praxis realisiert.
Förderung m²/WE
175 320 €/m²
PV/Batterie WF
150 Heizung
146 €
Lüftung Bezug 75 140 €
125 Qualitätssich.
m²/WE
Fenster
Förderung
100 KG-Decke
Dach
240 €/m²
83 €
75 WF
Außenwand 71 €
Summe
50 Bezug
45 €75
m²/WE
25
0
€/m²WF
-25
KfW EH 55 KfW EH 40 KfW EH 40+ Passivhaus Effizienzh.+
13 Quelle: Schulze-Darup et al. (2019) Kostengünstiger und zukunftsfähiger Geschosswohnungsbau im Quartier. ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
Projekt gefördert von der DBU AZ 33119/01-25Element 3:
Anforderungen an erneuerbare Energien
Var. 1
Flachdach mit PV-Südausrichtung, 2 Geschosse
Dachneigung 2 ° zzgl. Modulneigung 10 ° = 12 ° Neigung gesamt Modulneigung 12 °
Var. 2
Flachdach mit PV in Ost-Westausrichtung, 2 Geschosse Var. 3
Pultdach mit vollflächige PV-Belegung, 2 Geschosse
4 ° Südneigung
PV-Ausrichtung nach Süden Anlagen-Daten
6 Reihen á 7 Module
Ausrichtung Ost-West Anlagen-Daten
Vollbelegung Pultdach-Süd
5 Reihen á 12 Module
An
6R
Ges. Module: 42 Ges. Module: 60 Ge
1 2 3 4 5 6 7 Maße: 100/165 cm Maße: 100/160 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ma
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Neigung: 12 °/ Süd Neigung: 12 °/ O-W Ne
2 2
kWpeak: 10,08 2 kWpeak: 13,8 kW
3 PVErtrag pro kWpeak PVErtrag pro kWpeak
3 PV
WEST
WEST
WEST
WEST
WEST
OST
OST
OST
OST
OST
Optimum: 950 kWh 3 Optimum: 950 kWh Op
4 Ertrags-Prozent für Ertrags-Prozent für 4 Ert
Ausr./Neigung: 94% 4 Ausr./Neigung: 86 %
5 Ertrag: 893 kWh PV Schnittschema
Ertrag: 817 kWh 5 GEG 2.0-Anforderung: Au
Ert
5
Anlagen-Ertrag 9.001 Anlagen-Ertrag 11.275
6
kWh/a kWh/a 6 60 kWh/(m²Bebaute Flächea) An
kW
68 kWh/m²Wohnfläche 84 kWh/m²Wohnfläche 11
Quelle: Dr. Burkhard Schulze Darup Architekt Quelle: Dr. Burkhard Schulze Darup Architekt Quelle: Dr. Burkhard Schulze Darup Architekt
Ertrag pro m² Wohnfläche [kWh/(mWF²a)]
2 geschossig 68 84 114
4-geschossig 34 42 57
8-geschossig 17 21 28
14 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Element 3:
Anforderungen an erneuerbare Energien
Var. 1
Flachdach mit PV-Südausrichtung, 2 Geschosse
Dachneigung 2 ° zzgl. Modulneigung 10 ° = 12 ° Neigung gesamt Modulneigung 12 °
Var. 2
Flachdach mit PV in Ost-Westausrichtung, 2 Geschosse Var. 3
Pultdach mit vollflächige PV-Belegung, 2 Geschosse
4 ° Südneigung
PV-Ausrichtung nach Süden Anlagen-Daten
6 Reihen á 7 Module
Ausrichtung Ost-West Anlagen-Daten
Vollbelegung Pultdach-Süd
5 Reihen á 12 Module
An
6R
Ges. Module: 42 Ges. Module: 60 Ge
1 2 3 4 5 6 7 Maße: 100/165 cm Maße: 100/160 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ma
2
Neigung: 12 °/ Süd
kWpeak: 10,08
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Neigung: 12 °/ O-W
kWpeak: 13,8
2 Restflächen zur Ne
2 kW
3 PVErtrag pro kWpeak PVErtrag pro kWpeak
3 Bilanzverbesserung PV
WEST
WEST
WEST
WEST
WEST
OST
OST
OST
OST
OST
Optimum: 950 kWh 3 Optimum: 950 kWh Op
4 Ertrags-Prozent für Ertrags-Prozent für 4 Ert
Ausr./Neigung: 94% 4 Ausr./Neigung: 86 %
5 Ertrag: 893 kWh PV Schnittschema
Ertrag: 817 kWh 5 GEG 2.0-Anforderung: Au
Ert
5
Anlagen-Ertrag 9.001 Anlagen-Ertrag 11.275
6
kWh/a kWh/a 6 60 kWh/(m²Bebaute Flächea) An
kW
68 kWh/m²Wohnfläche 84 kWh/m²Wohnfläche 11
Durch Bezug „überbaute Fläche“ (fast) immer erfüllbar - 60 kWh/m² entsprechen ca. 30-35% der Bebauten Fläche
Quelle: Dr. Burkhard Schulze Darup Architekt Quelle: Dr. Burkhard Schulze Darup Architekt Quelle: Dr. Burkhard Schulze Darup Architekt
Anrechnung des PV-Ertrags: Eigenbedarf für Haustechnik (Heizen, Kühlen, TWW, Beleuchtung (NWG)) zu 100%
Rest: Eigenbedarf für Nutzerstrom, Mobilität und Stromexport zu 50%
Anrechenbare THG-Entlastung durch PV: 2023: 400 g/kWh erzeugter Strom (abnehmend analog zum erneuerbarem Strom-Mix)
Kompensation: Ersatzweise Investition in EE-Gebäudefonds ≥ 150 % des Fehlbetrages (außerhalb der EEG-Vergütung
und ohne Anrechnungen auf Ausschreibungsvolumina nach §5 EEG)
15 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Zu Element 3:
THG-Anforderung technologieoffen erfüllbar
Anforderungsgröße THG, WG (kg/m²*a)
1,0
WP+E Holz Fernwärme DirEl+PV WP+E+PV Holz+PV Holz+Solar Gas-BW+Solar
0,0
-1,0
-2,0
THG-EFH
-3,0 THG-EFH-klein
-4,0 THG-MFH
Anforderung
-5,0
alle Gebäude mit Mindest-PV
-6,0
• WP+E: Luft-Wärmepumpe mit Heizstab
-7,0 • Holz: Pellet-Brennwertkessel
• FW: Fernwärme 200-300 g/kWh CO2
-8,0 • DirEl: verbesserte Hülle (Heizlast-Anforderung!)
+PV: vergrößerte PV
Solar: thermische Solaranlage
16 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Zu Element 3:
Effizienzanforderung mit Alternativnachweis
bei kleinen Gebäuden/
freistehenden EFH Anforderungsgröße Qh+c,b, WG
greift Tabellenverfahren 40,0
35,0
30,0 Nutzwärme EFH1
25,0 Nutzwärme EFH-klein
20,0 Nutzwärme EFH-groß
Nutzwärme MFH
15,0
Nutzwärme MFH-groß
10,0
Anforderung
5,0
0,0
WP+E
17 Gerechnet mit Tabellen-Anforderungen ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Zu Element 3:
Besonderheiten Nichtwohngebäude
weitgehende Gleichbehandlung WG/NWG (mit „normalen“ Innentemperaturen)
THG: Klimaklasse A / A+
generelle Anwendbarkeit Tabellenmethode
Kühlbedarf zu vermeiden bzw. überwie-
gend regenerativ zu decken
Verhinderung von „Glaspalästen“ durch
Anforderung sommerlicher Wärmeschutz
Gebäudeunabhängige Prozessenergien
sind ausgenommen (wie bisher)
18 simulierte Gebäude Bürogebäude und Betriebsgebäude ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Element 3: „Graue Energie“,
Ressourceneffizienz und Flexibilitätsprüfung
Erstellung einer Beispiel Kleines MFH
Übersichts-Ökobilanz − Adressierung von Ressourceneffizienz, Kreislauf-
Materialien, klimaschonenden Baustoffen,
verpflichtend für
Langlebigkeit
Neubauten − Keine Verrechnung mit Effizienz und
- Dokumentation in Datenbank Erneuerbaren, da unabhängiges, wichtiges
Themenfeld (wichtig hier u.a. Rohbau, Tiefbau
Ab 20xx: Anforderungen an usw.)
THG aus Herstellungsphase
Prüfung, ob Maßnahmen der Flexibilisierung von
Gebäudekonzepten, geteilten Infrastrukturen, der
Flexibilitätsprüfung, Zum Vergleich:
Minimierung der Bodenversiegelung und der - 0,3 kg/m2a + 7,8 kg/m2a
Suffizienz Nutzungsmischung zu einer Optimierung des Betrieb (B6) Herstellung
Bestands-
gebäude
Gebäudes angewendet werden können (A1-3)
19 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Element 4: Adäquate Anforderungen an den Bestand 20 Quelle: Prognos/ifeu für BMWi 2020 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
Element 4:
Adäquate Anforderungen an den Bestand
Langfristige
Steigender Sanierungs-
CO2-Preis anforderungen
vor allem an die
schlechtesten Gebäude
Fordern und
THG-Quote gleichzeitig
Für gasförmige und fördern,
Flüssigbrennstoffe damit Anforderung
zumutbar und
sozialverträglich
21 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Element 4:
Adäquate Anforderungen an den Bestand
Ein bestehendes Gebäude muss
a) ab dem 1.1.2025 mindestens die Klimaklasse F erreichen oder zwei Erfüllungsmaßnahmen durchgeführt
haben,
b) ab dem 1.1.2032 mindestens die Klimaklasse D erreichen oder vier Erfüllungsmaßnahmen durchgeführt haben.
c) ab dem 1.1.2039 mindestens die Klimaklasse B erreicht haben oder sechs Erfüllungsmaßnahmen durchgeführt
haben.
ifeu für VDPM 2021
Erfüllungsmaßnahmen EE Fit
1. EE Fit (= 2 Maßnahmen) a) Max. Vorlauftemp. < 55 °C (NT ready)
2. Außenwand (50 % = 1) gewährleistet die von den Raumnutzern
geforderte Raumtemp.; WW-Bereitung technisch
3. Dachflächen/OGD so, dass weiterer Temperaturhub unabhängig von
4. Kellerdecke Zentralheizung erfolgt.
5. Fenster (50 % = 1) b) Vorbereitende EE-Einsatzanalyse
6. Lüftungsanlage mit WRG
7. Heizungsanlage Härtefallregelungen
8.
22 Digitale Systeme zur Betriebsoptimierung ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021
9. PV Sanktionszahlung in EE-GebäudefondsBedeutung der Klimaklassen
THG-Emissionen
90,0
Einfamilienhaus 1960er Bj. Gas
80,0 Gas & Thermie Klimaklasse H > 65
kgCO2/(m²a)
70,0 Wärmepumpe
60,0 WäPu & PV G ≤ 65
Gas + große PV [kgCO2/(m²a)]
50,0
Heizöl F ≤ 50
40,0 Biomasse
E ≤ 40
30,0 Fernwärme
(125 g/kWh)
D ≤ 30
20,0
C ≤ 20
10,0 B ≤ 12
+Wärmepumpe+PV, A≤5
0,0
Kleinere Effizienzmaßnahmen und Absenkung A+ ≤ 0
-10,0 A++ ≤ -5
der Temperatur kWh/(m²a) A+++ ≤ -10
-20,0
210 160 125 95 60 42 25 15
Heizwärmebedarf
23 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Element 5: Einschränkungen für Heizkessel
mit fossilen Brennstoffen
Neuanschluss von Heizkesseln, die auch
Beispiel (Werte zu konsolidieren)
mit gasförmigen fossilen Brennstoffen − Ab dem 1.1.2025: 220 g/kWh
und Flüssiggas betrieben werden: − Ab dem 1.1.2027: 180 g/kWh
− Ab dem 1.1.2029: 140 g/kWh
Obergrenze für lebenszyklus-
− Ab dem 1.1.2031: 100 g/kWh
bezogenen THG-Intensitäten
− Ab dem 1.1.2035: 50 g/kWh
Wasserstoff wird als erneuerbares Gas anerkannt, wenn er aus der mit nicht-
Weitere Qualitäts- und erneuerbarem Strom aus erneuerbaren Energieanlagen produziert werden, für die
Nachhaltigkeitsanforderungen an Zusätzlichkeitskriterien eingehalten werden.
die erneuerbaren Gase und oder
Wasserstoff Der Planer bzw. Installateur muss den Kesseleigentümer auf diese steigenden
Anforderungen und damit verbundenen Kostenimplikationen hinweisen.
24 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Weitere Elemente
Effizienz im Betrieb Verbesserungen im Vollzug
• Effizienzcockpit
• Inspektionen von Lüftung, Klimaanl. und Heizung • Planungserklärung/ Erfüllungserklärung vor/nach
• Auswertung und Mängelbehebung Fertigstellung
nach 3 Jahren • Ausführungskontrolle: Betretungsrecht
• Energieausweisdatenbank • Klimaanlageninspektion
• Qualitätsverbesserungen beim Energieausweis • Behördliche Plausibilitäts- und Stichprobenkontrollen
Weiterentwicklung der DIN V 18599
Regelungen für elektr.
Ziel: Verringerung Bedarf – Verbrauchs-Diskrepanz
Direktheizungen und Effizienzlabel
25 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Herausforderungen Gebäude 2021
1 8
3 Kosten gerecht GEG 2.0
Klimaneutralität verteilt 1• Vom Ziel her gedacht
2050 • Klar und nachhaltig
2• Ambitioniert im
1 Neubau,
Green Deal 6 richtungsweisend im
-55 % THG (2030) Bestand
4• Keine Lock-ins und
Renovation Wave, Bereu-Investitionen
Minimum 7• Ergebnis zählt
Performance 9• Einfach und robust
Standards 11
Baukultur • Ganzheitlich
10
26 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Elemente
GEG 2.0
• Elemente sind
aufeinander
abgestimmt und
funktionieren am
besten verzahnt.
• Nicht alle Elemente
sind gleich
erfolgsentscheidend.
• Verschiedene Ansätze
lassen sich auch auf
andere Instrumente
übertragen
(„Ideenbaukasten“).
27 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Danke!
Martin Pehnt | Peter Mellwig | Julia Lempik | Burkhard Schulze Darup | Winfried Schöffel | Volker Drusche
Im Auftrag:
28 ifeu, EEI, Schulze Darup 29.04.2021Sie können auch lesen
