Sustainable Urban Infrastructure - Ausgabe München - Wege in eine CO2-freie Zukunft
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Sustainable Urban Infrastructure Ausgabe München – Wege in eine CO2-freie Zukunft
Inhalt
Kapitel 1.0 Wege in eine CO2-freie Zukunft
Die Kernergebnisse 4
Was bedeutet CO2-Freiheit? 10
CO2-freie Zukunft – die Heraus-
forderungen aus Expertensicht 11
2.0 Zwei Wege in die Zukunft
Die Szenarien „Ziel“ und „Brücke“ 12
2.1 Wärmenachfrage Gebäude 16
Best Practice: Passivhaus und
Gebäudesanierung 21
Technologie-Ausblick:
Gebäudedämmung 23
2.2 Stromnachfrage Gebäude 24
Dieser Bericht basiert auf Forschungsergebnissen Best Practice: Energiesparcontracting 28
des Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie GmbH
und wurde von der Siemens AG unterstützt. Technologie-Ausblick: OLEDs 29
2 Sustainable Urban Infrastructure München – Wege in eine CO2-freie Zukunft
Inhalt
2.3 Verkehr 30 3.0 Der Musterstadtteil
Best Practice: Intelligente Vorbild für die Zukunft 48
Verkehrssteuerung 33
3.1 Der Musterstadtteil im Detail
Technologie-Ausblick: Wärmenachfrage der Gebäude 54
Elektromobilität 37
3.2 Der Musterstadtteil im Detail
2.4 Wärmebereitstellung 38 Stromnachfrage der Gebäude 58
Best Practice: Fernwärme
3.3 Der Musterstadtteil im Detail
in Kopenhagen 41
Verkehr im Musterstadtteil 60
Technologie-Ausblick:
LowEx-Konzepte 41 3.4 Der Musterstadtteil im Detail
Wärme für den Musterstadtteil 66
2.5 Strombereitstellung 42
3.5 Der Musterstadtteil im Detail
Best Practice: Beteiligung an
Strom für den Musterstadtteil 70
regenerativer Stromerzeugung –
Windkraft-Projekte 45
Best Practice: Malmö 73
Technologie-Ausblick: Smart Grid
und Lastmanagement 45 4.0 Ausblick 74
München – Wege in eine CO2-freie Zukunft Sustainable Urban Infrastructure 3
Wege in eine CO2-freie Zukunft – die Kernergebnisse
K limaschutz muss in den Städten beginnen. An
dieser Erkenntnis führt kein Weg vorbei, denn
die Fakten sind erdrückend. Die Großstädte be-
nung setzt Jahr für Jahr Milliarden Tonnen des
Treibhausgases Kohlendioxid frei.
Kein Zweifel: Die Städte tragen am stärksten
sich die Problematik gut packen, denn Klima-
schutzmaßnahmen entfalten hier ihre größte Wir-
kung. So sind die Metropolen der Welt in der
decken gerade einmal ein Prozent der Erdober- zum weltweiten Klimawandel bei. Zugleich einzigartigen Position, den Weg zum klima-
fläche, verschlingen aber 75 Prozent der einge- werden die Folgen des Klimawandels hier in Zu- freundlichen Leben und Wirtschaften zu ebnen
setzten Energie und stoßen 80 Prozent der kunft sehr deutlich zu spüren sein. Für München und Lösungen zu generieren, die anderen Re-
weltweit emittierten Treibhausgase aus, allen zum Beispiel erwartet das Umweltbundesamt bis gionen als Vorbild dienen können.
voran Kohlendioxid (CO2). Und die Städte Ende des Jahrhunderts eine deutliche Zunahme Diese Studie zeigt, wie eine urbane Metropol-
wachsen. Heute lebt gut die Hälfte der Welt- sehr heißer Tage und Tropennächte. Extrem heiße region in den nächsten Jahrzehnten den Weg in
bevölkerung in Städten. Im Jahr 2025 werden es Sommer wie der von 2003 werden nicht mehr die eine annähernd CO2-freie Zukunft gehen könnte.
voraussichtlich bereits 60 Prozent sein. Das Ausnahme, sondern die Regel sein. Dass sich die Dafür dient die Stadt München mit ihren 1,3 Mil-
Lebenselixier der pulsierenden Metropolen rund Ursachen des Klimawandels stark in den Städten lionen Einwohnern als Modell. Untersucht wird
um den Globus sind bislang vor allem die fossilen konzentrieren, hat andererseits einen entschei- der Zeitraum von 2008 bis zum 900-sten Stadt-
Energieträger Erdgas, Kohle und Öl. Ihre Verbren- denden Vorteil: Dank dieser Kompaktheit lässt jubiläum 2058. Bis 2030 hat sich die Stadt Mün-
4 Sustainable Urban Infrastructure München – Wege in eine CO2-freie Zukunft
1.0 Wege in eine CO2-freie Zukunft –
die Kernergebnisse
chen bereits selbst das Ziel gesetzt, die CO2-Emis- andere geht hierzu von konservativeren An- Das Wichtigste vorweg – die Kernergeb-
sionen um 50 Prozent gegenüber 1990 zu ver- nahmen aus. Dennoch machen beide deutlich, nisse der Energieeffizienz-Studie:
ringern. Die vorliegende Analyse baut auf diesen dass sich die CO2-Emissionen in nur wenigen
Ergebnissen auf, blickt aber weiter in die Zukunft. Jahrzehnten tatsächlich eindrucksvoll reduzieren Die EU-Umweltminister haben auf
Die Studie ist in zwei Abschnitte gegliedert. Im lassen. Basis des IPCC-Weltklimaberichts 2007
ersten Teil wird anhand zweier Szenarien all- Der zweite Teil der Untersuchung stellt exem- das Ziel formuliert, den Treibhaus-
gemein aufgezeigt, wie sich die Energieeffizienz plarisch anhand eines konkreten Musterstadtteils gasausstoß bis zur Jahrhundertmitte
durch verschiedene Maßnahmenbündel verbes- dar, wie die Transformation in eine fast CO2-freie weltweit um mehr als 50 Prozent
sern lässt und welchen Anteil diese Aspekte an Metropole infrastrukturell und technologisch und damit auf durchschnittlich weniger
der CO2-Reduktion haben. An ausgewählten vollzogen werden könnte. Analysiert wird, wie als zwei Tonnen pro Kopf zu reduzieren.
Maßnahmen werden zudem Wirtschaftlichkeits- sich die Energieeffizienz in einem bereits beste- Dieses Ziel lässt sich für eine Großstadt
betrachtungen durchgeführt. Die beiden Szena- henden Stadtteil und in einem direkt angren- wie München mit heute bekannten
rien erwarten unterschiedlich große Effizienz- zenden Neubaugebiet so weit verbessern lässt, Technologien erreichen und sogar
gewinne. Das eine ist sehr optimistisch, das dass CO2-Freiheit annähernd erreicht wird. übertreffen.
München – Wege in eine CO2-freie Zukunft Sustainable Urban Infrastructure 5
Wege in eine CO2-freie Zukunft – die Kernergebnisse
In beiden hier entwickelten Szenarien gelingt Bestimmte Infrastrukturbereiche einer Stadt Bürger wären das rund 200 Euro pro Jahr – etwa
es, bei durchgängiger und konsequenter Orien- lassen sich klar als größte CO2-Emittenten iden- ein Drittel der jährlichen Gasrechnung. Diesen
tierung am Ziel der CO2-Freiheit die Treibhaus- tifizieren. Hier wirken sich Effizienzmaßnahmen Mehrinvestitionen aber werden im Jahr 2058
gasemissionen unter die von den EU-Umwelt- besonders stark aus. In München könnten vor jährliche Energiekosteneinsparungen zwischen
ministern geforderte Zielmarke zu drücken. allem Einsparungen in den Bereichen Wärme 1,6 Milliarden und 2,6 Milliarden Euro gegen-
Dieses Ziel basiert auf dem Weltklimabericht des und Strom zur CO2-Ersparnis beitragen. Dazu überstehen. Pro Kopf wären das jährliche Ein-
Intergovernmental Panel on Climate Change gehören Maßnahmen wie die Wärmedämmung sparungen zwischen 1.200 und 2.000 Euro. Ins-
(IPCC). Im Detail erwartet das Szenario „Ziel“, nach Passivhausstandard, der Einsatz effizienter gesamt würden sich die Energieeinsparungen
dass die Emissionen bis zur Jahrhundertmitte Kraft-Wärme-Kopplung, sparsamer Elektrogerä- über den Zeitraum von 50 Jahren auf mehr als
durch flächendeckende und konsequente Effi- te und Beleuchtungssysteme sowie die rege- 30 Milliarden Euro belaufen.
zienzmaßnahmen um etwa 90 Prozent auf nur nerative und CO2-arme Energieerzeugung. Der
noch 750 Kilogramm pro Einwohner und Jahr Strom etwa wird in einem geringeren Maße als Um die ambitionierten CO2-Reduktions-
verringert werden – und das, obwohl die Münch- heute in zentralen Großkraftwerken produziert, ziele zu erreichen, müssen die Bürger ihr
ner Bevölkerung entgegen dem bundesweiten sondern verstärkt dezentral erzeugt und gespei- Verhalten nicht grundsätzlich ändern.
Trend in den kommenden Jahren weiter wach- chert, beispielsweise in Blockheizkraftwerken Allerdings müssen sie unterstützt und
sen wird. Für 2008 liegt die Prognose für den oder im eigenen Haus mit Mikro-Kraft-Wärme- ermutigt werden, noch konsequenter in
CO2-Ausstoß pro Münchner noch bei 6,5 Tonnen. Kopplungs-Anlagen. Auch die Verkehrsvermei- umweltfreundliche und meist auch wirt-
Was die Verringerung des motorisierten Indivi- dung und -verlagerung sowie technische Ver- schaftliche Technik zu investieren und
dualverkehrs und die sinkende Stromnachfrage besserungen der Fahrzeugeffizienz tragen wesent- stärker umweltfreundliche Verkehrsmittel
betrifft, sind die Erwartungen des Szenarios lich zu einem niedrigeren Emissionsniveau bei. zu benutzen.
„Brücke“ nicht ganz so groß. Zudem setzt dieses
Szenario einen stärkeren Fokus auf die noch zu Die anfänglichen Investitionen in Die Einflussmöglichkeiten der Stadt auf die
entwickelnde Technologie der CO2-Abscheidung effiziente, energiesparende Technik sind CO2-Ziele durch eigene Investitionen sind be-
und -Lagerung (CCS). Im Szenario „Brücke“ ver- meist hoch, zahlen sich jedoch in der Regel grenzt. Energieeffizienz in öffentlichen Gebäu-
ringern sich die Emissionen aber dennoch um durch Energieeinsparungen über den den oder der Ausbau des öffentlichen Nah-
insgesamt 80 Prozent auf rund 1,3 Tonnen pro Produktlebenszyklus aus. verkehrs sind wichtige Schritte. Ein Großteil der
Einwohner und liegen damit ebenfalls unter den Investitionen muss aber von den Bürgern und
angestrebten 2 Tonnen CO2-Äquivalent pro Per- Die Wirtschaftlichkeit vieler Effizienzmaß- Unternehmen der Stadt aufgebracht werden,
son und Jahr. nahmen lässt sich eindrucksvoll an diversen Bei- um anspruchsvolle Reduktionsziele zu errei-
spielen zeigen. So müssten beispielsweise in chen. Doch bislang verhindern die oft hohen
Die größten Hebel zur Minderung der München bis zur Mitte des Jahrhunderts für die Anfangsinvestitionen in effiziente Technologien,
Emissionen sind die Wärmedämmung der Sanierung der Altbauten sowie die Errichtung dass diese flächendeckend eingesetzt werden.
Gebäude, der Einsatz effizienter Kraft- von Neubauten nach dem besonders ener- Häufig werden mögliche Energiekosteneinspa-
Wärme-Kopplung, sparsamer Elektro- giesparenden Passivhausstandard 13 Milliarden rungen nicht berücksichtigt und damit nicht die
geräte und Beleuchtungssysteme sowie Euro mehr aufgebracht werden als nach der der- Kosten über die gesamte Produktlebenszeit zu-
die regenerative und CO2-arme Energie- zeit gültigen Energieeinsparverordnung von grunde gelegt. Die Erfahrungen zeigen aber
erzeugung. 2007. Heruntergerechnet auf alle Münchner deutlich, dass sich das Verhalten der Bürger
6 Sustainable Urban Infrastructure München – Wege in eine CO2-freie Zukunft
durch entsprechende Finanzierungs- und Ver- reduziert werden. Entsprechende bäude, führt aber in einem 40-Jahres-Zeitraum
gütungsstrategien oder durch gezielte Aufklä- Passivhauskonzepte lassen sich bereits dank des reduzierten Energieaufwands zu jähr-
rungskampagnen in die entsprechende Rich- heute wirtschaftlich realisieren. lichen Kosteneinsparungen. Die Mehrinvestition
tung lenken lässt. Energieeffizienz wird vor in ein Passivhaus ist also attraktiv. Wie sich zeigt,
allem dann interessant, wenn sie sich lohnt. Die für den Bau besonders energieeffizienter rechnet sich der Passivhausstandard nicht nur
Eine wichtige Aufgabe der öffentlichen Hand Passivhäuser erforderlichen Technologien wie im Neubau, sondern auch bei einer Sanierung
wie auch der privaten Anbieter besteht daher etwa Dämmungen, Dreifachverglasung oder Lüf- von Gebäuden. Allerdings kann ein Bauherr
darin, die Vorzüge und den finanziellen Gewinn tungsanlagen mit Wärmerückgewinnung sind dadurch abgeschreckt werden, dass die einge-
der Energieeffizienz-Technologien künftig noch heute im Markt etabliert und vielfach erprobt. sparten Energiekosten anfangs geringer sein
transparenter zu machen und bestehende Der Wärmebedarf eines solchen Gebäudes ist mögen als die finanzielle Mehrbelastung durch
Hemmnisse zu beseitigen. rund fünfmal geringer als der eines Durch- einen entsprechenden Kredit.
schnittshauses. Ein Passivhaus ist meist nicht
Durch eine umfassende Dämmung kann einmal zehn Prozent teurer als ein nach der Der wirtschaftliche Ausbau energie-
der Wärmebedarf in Gebäuden drastisch Energieeinsparverordnung 2007 errichtetes Ge- effizienter Fernwärmenetze mit Kraft-
CO2-Emissionen CO2-Emissionen nach Bereichen
pro Kopf
tsd. t CO2 p.a.
kg CO2/Kopf p.a. 8.000 Personenverkehr
Wirtschaftsverkehr
7.000
7.000 Stromerzeugung & Wäme aus KWK (Kohle)
6.000 Stromerzeugung & Wäme aus KWK (Erdgas)
6.000 Wärme aus KWK (Erdgas)
5.000 -87 % -79 % Strom aus KWK (Erdgas)
5.000 Stromerzeugung (Kohle mit CCS)
-89 % -80 %
4.000 Wärmeerzeugung direkt (Heizöl)
4.000 Wärmeerzeugung direkt (Erdgas)
Quelle: Abschätzung Wuppertal Institut 2008
6.549
Quelle: Abschätzung Wuppertal Institut 2008
3.000
3.000
2.000
750 2.000
1.000
1.300
1.000
0
Referenz Ziel Brücke
0
(2008) (2058) (2058)
Referenz Ziel Brücke
(2008) (2058) (2058)
München – Wege in eine CO2-freie Zukunft Sustainable Urban Infrastructure 7
Wege in eine CO2-freie Zukunft – die Kernergebnisse
Wärme-Kopplung wird durch den gerin- sinkt der Absatz, andererseits aber soll das Netz Bei konsequenter Nutzung aller Ein-
geren Wärmebedarf erschwert. Deshalb zu erheblichen Kosten ausgebaut werden, um sparmöglichkeiten kann der Strombedarf
müssen neue Technologien wie beispiels- mehr Bürger mit der energieeffizient gewonnen größtenteils aus regenerativen und CO2-
weise Niedertemperatur-Konzepte konse- Fernwärme aus Kraft-Wärme-Kopplung zu ver- armen Quellen gedeckt werden. Aller-
quent weiterentwickelt werden, um die sorgen. Dieses Dilemma kann mit neuen Tech- dings kann dies nicht in den Städten allein
Rentabilität zu verbessern. nologien wie etwa dem Konzept des Niedertem- erfolgen. Der Transport von klimaneu-
peraturnetzes gelöst werden, das wesentlich traler Energie über weite Strecken muss
Die zunehmende Dämmung der Gebäude geringere Betriebstemperaturen benötigt. In durch hocheffiziente, transnationale
wird innerhalb von 50 Jahren zu einer drasti- einem solchen Netz ließe sich sogar zusätzliche Netze gewährleistet werden.
schen Abnahme des Raumwärmebedarfs von industrielle Abwärme nutzen. Auch kostengüns-
rund 80 Prozent führen. Damit ließe sich ein tigere Leitungs- und Anschlusstechnologien Wenn alle Einsparmöglichkeiten konsequent
Fernwärmenetz heutiger Bauart nur noch können die Kosten des Fernwärmenetzes mit- genutzt werden, kann der Strombedarf einer
schwer wirtschaftlich betreiben. Denn einerseits samt neuer Hausanschlüsse weiter verringern. Metropole wie München bis zur Mitte des Jahr-
CO2-Emissionsminderung – Szenario Ziel A
Wärmemehrbedarf durch
Bevölkerungswachstum
Wärmedämmung und
B
tsd. t CO2 Heizungseffizienz
A B C D E F G H I J K L Regenerative Energien im
C
Wärmebereich
+279
Effizienz durch KWK im
D
8.000 Wärmebereich
Mehrverkehr durch
E
Bevölkerungswachstum
7.000 -3.248
Verkehrsvermeidung und
F
-verlagerung auf den Umweltbund
6.000 3.719 - 88%
Fahrzeugeffizienz und
-300 G
-45 +67 -458 -elektrifizierung
5.000
-397
+165 -524 H Biokraftstoffe
-4
4.000 1.005 -1.556
406 Strommehrverbrauch durch
I
Bevölkerungswachstum
229 Wärme
3.000 330 Stromerzeugung aus KWK
Kraftstoffe (Personenverkehr) J
-1.145 (inkl. regenerative KWK)
111
Quelle: Wuppertal Institut 2008
Kraftstoffe (Wirtschaftsverkehr) Zusätzliche regenerative
2.000 K
3.220 Stromerzeugung Stromerzeugung
160
Stromeinsparungen durch
1.000 L
Effizienzmaßnahmen
0
Referenz Wärme Kraftstoffe Strom Ziel
(2008) (2058)
8 Sustainable Urban Infrastructure München – Wege in eine CO2-freie Zukunft
hunderts zu einem großen Teil aus regene- weise der Aufbau eines leistungsfähigen trans- trofahrzeugen bewältigen. Dank einer
rativen Quellen gedeckt werden. Die Stadt wird nationalen Hochspannungsgleichstrom-Über- entsprechenden Infrastruktur lassen sich
weiter einen Teil ihres Strombedarfs von außen tragungsnetzes (HGÜ), das Strom weitgehend Elektrofahrzeuge auch als Stromspeicher
aus größeren Kraftwerken in der Region, in verlustfrei über Distanzen von mehreren Tausend nutzen.
Deutschland und auch im Ausland beziehen. Kilometern transportieren kann. Diese Technik
Dieser Strom könnte vor allem in großen Off- ist bereits heute verfügbar und etabliert. Der innerstädtische Verkehr der Stadt Mün-
und On-shore-Windparks in Nordeuropa oder in chen könnte in 50 Jahren mehr noch als heute
solarthermischen Kraftwerken in Südeuropa Der motorisierte Individualverkehr zu Fuß sowie mit Fahrrad, Bus und Bahn
oder Nordafrika produziert werden. Ein Teil des kann durch kompakte Siedlungsstrukturen erfolgen. Persönlich angepasste Informations-
Stroms ließe sich auch in CO2-armen Kohlekraft- und durch einen teilweisen Umstieg auf dienstleistungen, die den Verkehrsteilnehmern
werken mit CO2-Abscheidung und Lagerung ge- Fahrrad, Bus und Bahn reduziert werden. über mobile Endgeräte übermittelt werden, ver-
winnen. Voraussetzung für die Anbindung der Zudem lässt sich der innerstädtische Ver- einfachen die Nutzung von Bus und Bahn sowie
weit entfernten Stromerzeuger ist beispiels- kehr in Zukunft fast vollständig mit Elek- die Kombination mehrerer Verkehrsmittel. Ver-
CO2-Emissionsminderung – Szenario Brücke A
Wärmemehrbedarf durch
Bevölkerungswachstum
Wärmedämmung und
B
tsd. t CO2 Heizungseffizienz
A B C D E F G H I J K L Regenerative Energien im
C
Wärmebereich
+279
Effizienz durch KWK im
D
8.000 Wärmebereich
Mehrverkehr durch
E
Bevölkerungswachstum
7.000 -3.248
- 79% Verkehrsvermeidung
F
(Wirtschaftsverkehr)
6.000 3.719
-300 Fahrzeugeffizienz und
G
-45 +67 -13 -494 -elektrifizierung
5.000 +165 -524
-4
-1.556 406 H Biokraftstoffe
4.000 1.005
621 Strommehrverbrauch durch
I
Bevölkerungswachstum
229 Wärme
3.000 -760 169 Stromerzeugung aus KWK
Kraftstoffe (Personenverkehr) J
(inkl. regenerative KWK)
Quelle: Wuppertal Institut 2008
Kraftstoffe (Wirtschaftsverkehr) 545
2.000 Zusätzliche regenerative
K
3.220 Stromerzeugung Stromerzeugung
1.000 L Fossile Stromerzeugung mit CCS
0
Referenz Wärme Kraftstoffe Strom Brücke
(2008) (2058)
München – Wege in eine CO2-freie Zukunft Sustainable Urban Infrastructure 9
Wege in eine CO2-freie Zukunft – die Kernergebnisse
kehrsleitsysteme sorgen im Liefer- und Perso-
Was bedeutet CO2-Freiheit? nenverkehr für eine umwelt- und kostenopti-
male Routenplanung. Der innerstädtische Auto-
mobilverkehr könnte überwiegend mit Elektro-
fahrzeugen bewältigt werden. Der Großteil des
Nach der Veröffentlichung des 4. Weltklimaberichts des IPCC 2007 (Intergovernmental Panel dafür erforderlichen Stroms würde aus regene-
on Climate Change) haben die Umweltminister der EU im Jahr 2008 genauer definiert, was die rativer Erzeugung stammen und aus dem öffent-
Konsequenz zu sein hat: Bis zum Jahr 2050 müssen die weltweiten Treibhausgasemissionen lichen Netz bezogen. Damit eröffnet sich die Mög-
um „mehr als 50 Prozent gegenüber dem Stand von 1990“ reduziert werden. Dies entspricht lichkeit, Fahrzeuge als integralen Bestandteil
einem weltweiten Ausstoß von circa 18 Milliarden Tonnen CO2-Äquivalent oder 2 Tonnen des Stromversorgungsnetzes zu nutzen. Elek-
CO2-Äquivalent pro Kopf bei einer angenommenen Weltbevölkerung von rund 9 Milliarden trofahrzeuge könnten künftig als Stromspeicher
Menschen im Jahr 2050. Für die Industrieländer folgt daraus, dass sie ihre Emissionen bis 2050 und Lastmanagementsystem für den Ausgleich
um 80 bis 95 Prozent gegenüber 1990 verringern müssen. Diesen Herausforderungen stellt von Fluktuationen fungieren, die durch den ver-
sich das dieser Studie zugrunde liegende Konzept der weitgehenden CO2-Freiheit: So soll das stärkten Einsatz erneuerbarer Stromquellen wie
Wirtschafts-, Energie- und Verkehrssystem Münchens, das heute – wie fast überall weltweit – Photovoltaik und Windstrom entstehen. So
weitgehend auf der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Energieträger beruht, innerhalb der könnte der Elektrofuhrpark Strom zu Spitzen-
nächsten 50 Jahre deutlich effizienter werden. Die dann noch benötigten Energiemengen lastzeiten ins Netz einspeisen, wenn der Strom
sollen zu einem großen Teil erneuerbar, also CO2-frei beziehungsweise CO2-arm, erzeugt besonders teuer ist, sodass sich die Mehrkosten
werden. Der Begriff der CO2-Freiheit bezieht sich vor allem auf die Versorgung der Bevölkerung für eine teure Batterie schneller amortisieren.
mit Strom und Wärme sowie die Verkehrsinfrastruktur. Einige wichtige Wege und Technologien
zur CO2-Freiheit werden in dieser Studie aufgezeigt. Für die Stromversorgung heißt das keines- Schon über einen Zeitraum von
wegs, dass jede aus regenerativen Energien erzeugte Kilowattstunde Strom tatsächlich aus 30 Jahren lassen sich einzelne CO2-arme
München stammen wird. Vielmehr ist davon auszugehen, dass München bilanziell einen Teil Stadtteile verwirklichen. Dabei decken die
des regenerativ erzeugten elektrischen Stroms von außen beziehen wird. In der Analyse eingesparten Kosten bei der Wärmever-
wurden allerdings nicht alle Treibhausgasemissionen berücksichtigt, sondern nur energiebe- sorgung langfristig die Kosten der
dingtes CO2, auf das in Industrieländern etwa 80 Prozent und weltweit circa 60 Prozent der energetischen Optimierung.
Treibhausgasemissionen entfallen. Die hier gewählte Abgrenzung umfasst damit alle direkten
CO2-Emissionen aus Heizungsanlagen und Kraftwerken auf dem Stadtgebiet, die CO2-Emis- Wie die Wirtschaftlichkeitsanalysen für den
sionen des von außen bezogenen Stroms sowie die Verkehrsemissionen der Münchner inner- Musterstadtteil zeigen, rechnet sich die um-
halb und außerhalb der Stadtgrenzen. Nicht betrachtet wurden der Luftverkehr sowie die mit fassende energetische Optimierung eines be-
den durch Leben und Wirtschaften in München verbundenen Waren- und Güterströme stehenden Stadtteils sowie eines Neubaugebiets
anderswo verursachten Emissionen. Verhaltensänderungen der Verbraucher wurden nur bereits innerhalb von 30 Jahren, selbst wenn die
insofern berücksichtigt, als sie mit der Einführung neuer Technologien oder notwendigen Mehrkosten beträchtlich sind. Für den Mus-
Investitionsentscheidungen einhergehen. Nicht mit einbezogen wurden zudem CO2-Kom- terstadtteil mit künftig etwa 27.000 Einwoh-
pensationsmöglichkeiten wie etwa Aufforstung. nern nimmt diese Studie an, dass der Passiv-
hausstandard umgesetzt und ein Fernwärmenetz
ausgebaut wird, das seine Wärme aus Tiefen-
10 Sustainable Urban Infrastructure München – Wege in eine CO2-freie ZukunftCO2-freie Zukunft –
die Herausforderungen
aus Expertensicht
geothermie bezieht. Die Mehrkosten der Sanie-
rung und Neubauten gegenüber dem Standard
der Energieeinsparverordnung 2007 sowie der
D ie Verbesserung der Energieeffizienz
und die Entwicklung energiesparender
Technologien sind fundamental wichtige
hofer, der zum Vorstand des Weltklimarats
IPCC zählt, sieht „keinen Grund, warum Wirt-
schaften nur wachsen könnten, wenn sie
geothermischen Fernwärmeversorgung wür- Werkzeuge, um den weltweit wachsenden mehr Energie verbrauchen. In den letzten
den sich auf 177 Millionen Euro belaufen, wären CO2-Ausstoß zu drosseln und die Menschheit 150 Jahren ist die Arbeitsproduktivität stär-
aber durch die Energiekosteneinsparung mehr vor den Folgen des Klimawandels zu bewah- ker gestiegen als die Energieproduktivität.
als gedeckt. Es zeigt sich, dass die Investitionen ren. „Energieeffizienz ist heute ein weit ver- Diese Relation müssen wir nun eben um-
in die CO2-freie Wärmeversorgung nicht nur sig- breiteter Planungsparameter und in der Fach- drehen“. Edenhofer dringt jedoch darauf, Kli-
nifikante Emissionsminderungen bewirken, son- welt nicht mehr strittig – sie ist Common maschutzmaßnahmen so schnell wie mög-
dern – über die Lebensdauer der Anlagen ge- Sense“, sagt Konrad Otto-Zimmermann, Ge- lich umzusetzen, denn die Menschheit könne
rechnet – auch zu jährlichen Kostenentlastun- neralsekretär von ICLEI - Local Governments sich keine Katastrophe leisten.
gen führen könnten. for Sustainability. Zu den wirksamen Maßnahmen gehören
In Fortschrittstechniken zu investieren sei für ihn neben der allgemeinen Verbesserung
Die konsequente Orientierung am Ziel hingegen noch keineswegs selbstverständ- der Energieeffizienz auch die Abscheidung
der CO2-Freiheit eröffnet den Städten große lich: „Ich glaube, dass letztlich die Verknap- und Speicherung von CO2. Und auch eine fi-
Chancen. Durch einen grundlegenden pung der natürlichen Ressourcen weltweit nanzielle Förderung der erneuerbaren Ener-
Umbau der Gebäude- und Energiestruktu- ein Energiesparen erzwingen wird.“ Es steht gien ist für ihn ein wichtiges Mittel, um die
ren können Energiekosten vermieden und außer Frage, dass der Klimaschutz vor allem Menschheit auf einen CO2-freien Pfad zu
ökonomische Impulse gesetzt werden. in den Städten beginnen muss. In der Tat, sagt bringen. „Wir sehen, dass mit der zunehmen-
Zudem wird ein Beitrag dazu geleistet, die der Nachhaltigkeits-Experte, haben Kommu- den installierten Kapazität der erneuerbaren
Städte dauerhaft lebenswert zu erhalten. nen weltweit damit begonnen, ihre Hausauf- Energien die Kosten pro Kilowattstunde ziem-
gaben zu machen: „In vielen Ländern sind es lich stark sinken.“ Unter dieser Vorausset-
Mit den hier vorgelegten Analysen zeigt die- die Städte, die im Klimaschutz erfolgreich zung, sei eine Förderung durchaus gerecht-
se Studie erstmals umfassend Wege auf, wie vorangehen, während manche Nationalre- fertigt – „wenn sie intelligent ist.“ Konrad
sich eine Metropole wie München in 50 Jahren gierung noch befürchtet, dass der Klimasch- Otto-Zimmermann baut darauf, dass sich
zu einer annähernd CO2-freien Stadt entwickeln utz die heimische Wirtschaft gefährdet.“ auch die Bürger künftig stärker für das Ziel
könnte. Die Studie verdeutlicht, dass Klima- Tatsächlich gibt es aus wirtschaftlicher Energieeffizienz einsetzen werden. „Bürger
schutz schon heute im großen Stil machbar und Sicht keinen Grund, den Klimaschutz auf die reagieren in der Regel vernünftig auf ver-
durchaus wirtschaftlich ist. Darüber hinaus zeigt lange Bank zu schieben, meint auch Ottmar nünftige Anliegen. Sie machen mit, wenn
sie, dass die konsequente Orientierung am Ziel Edenhofer, Chefökonom des Potsdam-Insti- alle mitmachen. Bürger müssen wissen, was
der CO2-Freiheit zu einem vollständigen Umbau tuts für Klimafolgenforschung (PIK): „Klima- gewollt sein soll‘ “. Und was das ist, steht für
der Gebäude und Infrastrukturen einer Groß- schutz und Wirtschaftswachstum sind mit- Otto-Zimmermann außer Frage: „Nur wenn
stadt führen kann, der der Metropole, ihren Un- einander absolut vereinbar.“ Voraussetzung wir mit dem leben, was uns die Natur gibt,
ternehmen, Bürgern und Forschungseinrichtun- dafür sei allerdings die Entkopplung von ohne dass wir sie zerstören, haben wir eine
gen wertvolle Startvorteile bieten kann. Denn Wirtschaftswachstum und Emissionen. Eden- Zukunft.“
die Umstellung auf eine CO2-arme Gesellschaft
steht weltweit bevor.
München – Wege in eine CO2-freie Zukunft Sustainable Urban Infrastructure 11Zwei Wege in die Zukunft – die Szenarien „Ziel“ und „Brücke“
D ie Devise „Global denken, lokal handeln“ ist
inzwischen viele Jahre alt, hat aber nichts
an Aktualität eingebüßt. Klimaschutz muss vor
dabei, dass die Vision CO2-Freiheit im hier
betrachteten 50-Jahres-Zeitraum tatsächlich
annähernd erreicht wird. Demgegenüber ist das
Ort beginnen, und das gilt in besonderem Maße Szenario „Brücke“ vor allem in Bezug auf das Ver-
für die Städte. Diese Studie zeigt anhand von halten der Bürger etwas weniger optimistisch –
zwei Szenarien, dass die 2008 aufgestellte insbesondere was den Verkehrsbereich und die
globale Forderung der EU-Umweltminister, die Stromnachfrage betrifft. Der höhere Strombe-
CO2-Emissionen in den Industrieländern bis darf wird noch über fossile Energieträger ge-
2050 um mindestens 80 Prozent gegenüber deckt. Allerdings erwartet das Szenario „Brücke“,
1990 zu verringern, für Städte anspruchsvoll, dass die Stromerzeugung aus Kohle künftig
aber durchaus erreichbar ist. Das erste Szenario, dank Kohlenstoffabscheidung und -lagerung
das Szenario „Ziel“, ist sehr konsequent und (CCS - Carbon Capture and Storage) deutlich
erwartet hohe Effizienzgewinne und CO2-Ein- weniger Emissionen verursacht. Auch mit den
sparungen. Der Begriff „Ziel“ versinnbildlicht im Szenario „Brücke“ aufgeführten Handlungs-
12 Sustainable Urban Infrastructure München – Wege in eine CO2-freie Zukunft2.0 Zwei Wege in die Zukunft –
die Szenarien „Ziel“ und „Brücke“
optionen ließe sich bis Mitte des Jahrhunderts Strom- und Verkehrsbereich an die durch Effi- werken mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), von
die Pro-Kopf-Emission der Münchner auf etwa zienzgewinne verringerte Nachfrage. Elektrofahrzeugen oder von intelligenter Ver-
1,3 Tonne Kohlendioxid jährlich reduzieren, was Weitgehender Umstieg auf erneuerbare und kehrsleittechnik und Gebäudesteuerung sowie
ebenfalls unter den geforderten 2 Tonnen liegt. CO2-arme Energien. von Passivhauskonzepten. Die Studie berück-
Der Terminus „Brücke“ beschreibt, dass sich die Kein Autarkie-Anspruch – die Stadt München sichtigt auch Verhaltensänderungen der Ver-
Stadt München Mitte des Jahrhunderts noch importiert Energie zum Teil von außen, berück- braucher, soweit sie mit der Einführung neuer
immer auf dem Weg zur CO2-Freiheit befindet. sichtigt dabei aber, dass diese Energie weitest- Technologien oder notwendigen Investitions-
Die Leitlinien, mit denen der CO2-Ausstoß gehend klimaneutral erzeugt wird. entscheidungen einhergehen. Inwieweit die
nennenswert reduziert werden soll, sind indes Natürlich können die Szenarien nicht jede Emissionen sonst noch durch Verhaltensände-
für beide Szenarien dieselben: denkbare Effizienz- beziehungsweise Emissions- rungen beeinflusst werden könnten oder
Hocheffiziente Energieanwendungen – bei minderungsmaßnahme berücksichtigen. Den- müssten, wird dagegen nicht untersucht.
gleichem Komfort und Nutzen wird weniger noch betrachten sie die wesentlichen technolo- Konkret sieht das Szenario „Ziel“ eine gegen-
Energie verbraucht. gischen Hebel – beispielsweise den Einsatz von über heute deutlich niedrigere Stromnachfrage
Anpassung der Infrastruktur im Wärme-, regenerativen Energien, von effizienten Kraft- vor, weil effizientere Geräte und Technologien,
München – Wege in eine CO2-freie Zukunft Sustainable Urban Infrastructure 13Zwei Wege in die Zukunft – die Szenarien „Ziel“ und „Brücke“
intelligente Gebäudesteuerungen und sparsa-
me Beleuchtungssysteme zum Einsatz kommen. Energiebedarf München 2008
Die Stromnachfrage soll dabei zum großen Teil
durch dezentrale und regenerative Anlagen Energiebedingte Primärenergie-
gedeckt werden. CO2-Emissionen einsatz
8,2 Mio t CO2 40,4 TWh
Für den Verkehrssektor wird angenommen, pro Jahr pro Jahr
dass sich durch verkehrsvermeidende Maß- Verluste bei Energieerzeugung
und -übertragung sowie Eigen-
nahmen zum einen die zurückgelegten Wege Aus Kohle
Kohle
bedarf im Energiesektor:
7,4 TWh
Quelle: Stadt München 2008; Stadtwerke München; Abschätzung Wuppertal Institut 2008
verkürzen. Zum anderen könnte der Umstieg 2,4 Mio t 11,4 TWh = 30%
vom motorisierten Individualverkehr (MIV) auf
Endenergiebedarf: 29,0 TWh pro Jahr
den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV)
sowie auf Fahrrad- und Fußverkehr erleichtert Industrie +
Aus Erdgas Erdgas Gewerbe
werden. Aufgrund einer Elektro- mobilitäts- Raum- und Prozesswärme 7,5 TWh
3,2 Mio t 15,8 TWh 11,8 TWh
strategie nimmt zudem die Zahl der Elektrofahr-
zeuge deutlich zu. Strom 4,3 TWh
Im Szenario „Brücke“ hingegen wird ange- Haushalte
12,0 TWh
nommen, dass die Stromnachfrage pro Kopf Aus Erdöl Erdöl
Raumwärme 9,5 TWh
2,6 Mio t 9,7 TWh
künftig etwa so groß wie heute sein wird. Das
Szenario geht davon aus, dass die durch spar-
Strom 2,5 TWh
samere Techniken erreichten Effizienzgewinne Erneuerbare
Verkehr
durch die wachsende Zahl elektrischer Geräte 1,0 TWh
5,3 TWh
Kraftstoffe 5,0 TWh
und Anwendungen in Haushalten und im
Kernenergie Strom 0,3 TWh
Dienstleistungs- und Gewerbebereich kom- 6,5 TWh
pensiert werden. Im Verkehrsbereich bleiben die
Werte gerundet
Wege pro Kopf auf heutigem Niveau und auch
die Anteile von MIV, ÖPNV, Fahrrad- oder Fuß-
verkehr verändern sich nicht.
Verglichen mit dem „Ziel“-Szenario erwartet wird, unterscheiden sich die beiden Szenarien gegenüber konventionellen Technologien sind
das Szenario „Brücke“, dass der Anteil der elek- nicht. Beide rechnen mit erheblichen Einspa- und mit welchen Energiekosteneinsparungen
trisch betriebenen Fahrzeuge geringer ist. In rungen bei der Wärmeversorgung. gerechnet werden kann. Bei einem Betrach-
diesem Szenario wird der Strom ebenfalls zu Ob und in welchem Maße effiziente Tech- tungszeitraum von 50 Jahren ist dies eine be-
einem großen Teil in Kraft-Wärme-Kopplung nologien eingesetzt werden, hängt insbeson- sondere Herausforderung. Zum einen, weil die
sowie regenerativ erzeugt. Einen weiteren Teil dere davon ab, ob sie wirtschaftlich sind. Diese technische Entwicklung dazu führen wird, dass
liefern fossil befeuerte Kraftwerke mit Kohlen- Studie nimmt entsprechende Wirtschaftlichkeits- sich die Kosten der Effizienztechnologien, der
stoffabscheidung (CCS). Bezüglich der Ener- betrachtungen anhand von einzelnen Beispielen regenerativen Technologien und der konventio-
gieeffizienz von Gebäuden, in denen heute ein vor. Dazu wird gezeigt wie hoch die Mehr- nellen Energieerzeugungstechnologien mit der
Großteil der Endenergie1 zum Heizen verbraucht investitionen für energieeffiziente Technologien Zeit verändern. Zum anderen kann die Wirt-
14 Sustainable Urban Infrastructure 1
Primärenergie ist jene Energiemenge, die zur Erzeugung von Wärme oder Strom in Form von Gas, Kohle oder Öl eingesetzt wird. Bei der Umwandlung dieser Primärenergie in
nutzbare Energieformen treten Verluste auf – etwa durch Eigenverbrauch der Energieerzeuger oder während der Übertragung. Die Energiemenge, die dem Verbraucher am Ende
zur Heizung oder zum Betreiben von elektrischen Geräten zur Verfügung steht, wird Endenergie genannt.Energiebedarf Szenario Ziel vs. Szenario Brücke
Szenario Ziel (2058) Primärenergie- Energiebedingte Energiebedingte Primärenergie- Szenario Brücke (2058)
einsatz CO2-Emissionen CO2-Emissionen einsatz
11,7 TWh 1,0 Mio t CO2 1,7 Mio t CO2 20,9 TWh
pro Jahr pro Jahr pro Jahr pro Jahr
Aus Kohle Kohle
0,4 Mio t* 7,9 TWh
Aus Erdgas Erdgas
0,5 Mio t 2,7 TWh
Aus Erdöl Erdöl
0,8 Mio t 3,1 TWh Verluste bei Energieerzeugung
Erdgas Aus Erdgas und -übertragung sowie Eigen-
2,7 TWh 0,5 Mio t bedarf im Energiesektor:
Verluste bei Energieerzeugung
und -übertragung sowie Eigen- 6,6 TWh = 31%
bedarf im Energiesektor: Erdöl Aus Erdöl
1,3 TWh = 11% 1,7 TWh 0,5 Mio t Endenergiebedarf: 14,3 TWh pro Jahr
Industrie + Raum- und Prozesswärme 2,3 TWh
Quelle: Abschätzung Wuppertal Institut 2008
Endenergiebedarf: 10,4 TWh pro Jahr Gewerbe
Industrie + 7,3 TWh Strom 5,1 TWh
Raum- und Prozesswärme 2,3 TWh
Gewerbe
5,4 TWh Strom 3,1 TWh
* mittels CCS Haushalte 3,0 TWh Strom 2,1 TWh
Haushalte 2,4 TWh Strom 1,3 TWh abgeschiedene
und eingelagerte Verkehr 4,0 TWh Kraftstoffe 3,3 TWh
Verkehr 2,6 TWh
Erneuer- CO2-Emissionen: Erneuer-
Strom 0,6 TWh bare 2,2 Mio t bare Strom 0,4 TWh
Kraftstoffe 2,0 TWh 7,2 TWh 7,2 TWh Raumwärme 1,2 TWh
Raumwärme 1,2 TWh
Werte gerundet
schaftlichkeit ein und derselben Effizienztech- wie schwierig eine langfristige Vorhersage des im Jahr 2058 aus. Für den Strom wird eine reale
nologie sehr unterschiedlich sein, je nachdem, Preisniveaus für die fossilen Energieträger ist. Steigerungsrate von 2 Prozent pro Jahr von heute
wie häufig oder wie viele Stunden pro Jahr sie Deshalb verwendet diese Studie für die Ent- durchschnittlich 0,14 Euro/kWh auf dann 0,36
eingesetzt wird. Drittens ist die Wirtschaftlichkeit wicklung der Energiepreise zwei Preispfade Euro/kWh angenommen. Der Niedrigpreispfad
von effizienter Technologien wie beispielsweise (Hochpreis- und Niedrigpreispfad), um die Spann- hingegen erwartet einen realen Anstieg um 1,5
Energiesparbeleuchtung, Elektrofahrzeuge oder weite der Prognosen aufzuzeigen. Der Hoch- Prozent auf 0,16 Euro/kWh für Heizöl und Erdgas
Wärmedämmung unmittelbar von der Entwick- preispfad geht für die kommenden Jahrzehnte sowie eine jährliche reale Steigerung der Strom-
lung der Strom-, Öl- und Gaspreise abhängig. von einem durchschnittlichen realen Anstieg der kosten von 1 Prozent auf 0,23 Euro/kWh im Jahr
Gerade die enormen Ausschläge des Roh- Heizöl- und Erdgaskosten um 2,5 Prozent pro 2058. Als Grundlage diente das Leitszenario
ölpreises im Jahr 2008 haben deutlich gemacht, Jahr von heute 0,08 Euro/kWh auf 0,26 Euro/kWh 2008 des Bundesumweltministeriums.
München – Wege in eine CO2-freie Zukunft Sustainable Urban Infrastructure 15Wärmenachfrage Gebäude
2.1 Wärmenachfrage Gebäude
CO2-Emissionsminderung im Wärmebereich
tsd. t CO2
A B C D
4.500 Bevölkerungszuwachs
A
4.000 +279 Wärmedämmung und
B
Heizungseffizienz
A llein die Beheizung der Münchner Gebäude
verursacht heute fast die Hälfte der CO2-
Emissionen der Stadt. Die energetische Sanie-
3.500
3.000
C
D
Regenerative Energien
(direkt & KWK)
Effizienzsteigerung
durch KWK
2.500
rung der Häuser kann damit erheblich dazu -3.248
beitragen, die Emissionen zu reduzieren. Wie 2.000 3.719
wichtig es ist, dabei von vornherein auf eine
1.500
hochwertige Sanierung nach Passivhausstan-
dard zu setzen, wird klar, wenn man sich ver- 1.000
Quelle: Wuppertal Institut 2008
-300
gegenwärtigt, dass der Sanierungszyklus bei Ge- 500
-45
406
bäuden etwa 50 Jahre beträgt. Ein wenig effi-
0
zienter Kühlschrank ist schnell ausgetauscht, eine
Referenz Emissionsminderungen Ziel/Brücke
schlecht isolierende Gebäudehülle nicht. Heutige (2008) (2058)
Entscheidungen bei der Sanierung wirken sich
damit bis weit in die Zukunft aus.
16 Sustainable Urban Infrastructure München – Wege in eine CO2-freie ZukunftBeide Szenarien gehen von zwei wesentlichen thermie, Photovoltaik oder auch Mini-KWK-Anla- Es wird angenommen, dass folgende Maß- Paradigmenwechseln aus, die bis zur Mitte des gen. Der zweite Paradigmenwechsel betrifft die nahmen diesen Paradigmenwechsel ein- Jahrhunderts eine weitgehend CO2-freie Wär- Wärme-Infrastruktur: So würde der Restwärme- leiten: meversorgung ermöglichen würden. Zum einen bedarf im CO2-freien Gebäude nicht mehr direkt Bei der Sanierung von Wohn- und Dienstleis- ist dies die energetische Optimierung, mit der sich durch die Verbrennung fossiler Energieträger in tungsgebäuden wird angenommen, dass der Gebäude von Energieverbrauchern zu Energiepro- konventionellen Heizungsanlagen gedeckt, son- Passivhausstandard fast flächendeckend umge- duzenten entwickeln könnten. So wird ange- dern überwiegend durch Nah- und Fernwärme setzt werden kann. Damit fast alle Gebäude nommen, dass CO2- freie Gebäude den überwie- oder die Nutzung lokaler regenerativer Quellen innerhalb der nächsten 50 Jahre energetisch sa- genden Teil ihres Energiebedarfs zur Raum- wie etwa Biomasse-betriebener Blockheizkraft- niert werden, wird sich die Quote der energe- erwärmung und Warmwasserbereitung selbst werke (BHKW) oder Tiefengeothermie. In beiden tischen Sanierungen von 0,5 Prozent auf 2,0 Pro- decken. Möglich wird das durch die Optimierung Szenarien „Ziel“ und „Brücke“ würde damit der zent pro Jahr erhöhen. Dies bedeutet, dass der Gebäudehülle, die vor allem darauf abzielt, Energiebedarf für Raum- und Prozesswärme so- viermal mehr Hauseigentümer als heute ihre den Energieverbrauch deutlich zu verringern, und wie Warmwasser in München im Jahre 2058 um Häuser energetisch sanieren müssten. Der durch alternative Energiequellen wie etwa Solar- gut 80 Prozent unter dem heutigen Wert liegen. Heizwärmebedarf der sanierten Gebäude wird München – Wege in eine CO2-freie Zukunft Sustainable Urban Infrastructure 17
Wärmenachfrage Gebäude
dadurch von heute etwa 200 Kilowattstunden her erwogen werden, wenn Fassaden ohnehin strebt das Bundesbauministerium derzeit eine
pro Quadratmeter und Jahr (kWh/m2a) auf 25 bis gestrichen oder Dachböden ausgebaut werden. jährliche Quote von drei Prozent bei energeti-
35 kWh/m2a abgesenkt. Da das Gebäude in einem solchen Fall sowieso schen Sanierungen an.
Beim Neubau dürfte der Heizwärmebedarf eingerüstet oder das Dach erneuert wird, fallen Diese Studie nimmt an, dass bei allen ge-
noch darunterliegen, da ein großer Teil der Ge- die Zusatzkosten für die optimale energetische nannten Maßnahmen der beste verfügbare und
bäude sogar nach Plusenergiestandard errichtet Sanierung geringer aus. Zudem werden die umsetzbare Standard zum Einsatz kommt. Ins-
wird. Solche Häuser produzieren mehr Energie Zusatzkosten durch Förderprogramme des gesamt sinkt der mittlere Heizwärmebedarf der
als sie verbrauchen. Der Wärmebedarf der Neu- Bundes und der Stadt München abgefedert. Für Münchner Wohngebäude von heute circa
bauten sinkt gegenüber dem heutigen Standard eine Sanierung spricht weiter, dass sich die 200 kWh/m2a auf durchschnittlich 23 kWh/m2a.
von 80 bis 100 kWh/m2a auf 10 bis 20 kWh/m2a. Investitionen durch einen höheren Komfort, Damit läge der Heizwärmebedarf in München
Gleichzeitig werden die neuen Gebäude mit eine bessere Vermietbarkeit oder sogar höhere Mitte des Jahrhunderts um 80 bis 90 Prozent
Solarenergie ausgestattet, sodass die meisten Mieten ökonomisch auszahlen können. Auch unter dem heutigen Wert.
bilanziell ihren Restenergiebedarf abdecken auf politischer Ebene wird die energetische Hinzu kommt Paradigmenwechsel 2 – die
oder sogar die Überschussenergie ins Netz ein- Sanierung von Altbauten inzwischen forciert. So Veränderungen der Infrastruktur bei der Bereit-
speisen können.
Es wird weiterhin angenommen, dass diese
anspruchsvollen Standards bei den meisten Ge-
bäuden erreicht werden können – im Neubau zu Mehrinvestitionen für energetische Sanierung
85 und im Altbau zu 80 Prozent. Lediglich ein
und Neubau im Wohnungsbereich
kleiner Rest wird diese Standards aus ver-
schiedenen Gründen nicht erreichen, beispiels- Mio. Euro Energetische Mehrinvestition im Altbau > 30 Mrd. Euro
weise weil dem besondere Gebäudenutzungen gegenüber EnEV-2007
Energetische Mehrinvestition im Neubau
(zum Beispiel Eissporthalle) oder der Denkmal- 3.000
gegenüber EnEV-2007
schutz entgegenstehen.
Heutzutage werden in Deutschland jährlich 2.500
gerade einmal 1,5 Prozent des Gebäudebe-
stands saniert. Denn so lange keine offensicht- 2.000
lichen Schäden auftreten, werden Gebäude
1.500
oder Gebäudeteile, wie etwa Fenster oder die Gesamt:
Heizungsanlage, häufig über ihre ursprünglich 13 Mrd. Euro
1.000
vorgesehene Lebensdauer hinweg weiterge-
Quelle: Wuppertal Institut 2008
nutzt. Es entsteht ein Sanierungsstau, der lang-
500
fristig den Wert der Bausubstanz reduziert. Ener-
getisch saniert werden heute pro Jahr sogar nur
0
etwa 0,5 Prozent der deutschen Häuser, obwohl
2010 2020 2030 2040 2050 Mehr-Inv. auf Passiv- Energiekosten-
damit wesentliche Einsparpotenziale verschenkt bis 2019 bis 2029 bis 2039 bis 2049 bis 2058 haus bis 2058 einsparung bis 2058
werden. Eine energetische Sanierung sollte da-
18 Sustainable Urban Infrastructure München – Wege in eine CO2-freie Zukunftstellung der Wärmeenergie. Der drastisch ver- Wärmeversorger bedeutet dies indes eine große sätzliche Investitionen nötig. Die Mehrkosten
ringerte Wärmeenergiebedarf könnte zur Mitte Herausforderung, denn zukünftig würde die gegenüber einem Standardbau nach Energie-
des Jahrhunderts zu vier Fünfteln durch Fern- Zahl der Nah- und Fernwärme-Kunden und einsparverordnung (EnEV) 2007 sind beträcht-
und Nahwärmesysteme abgedeckt werden, die damit der kostspieligen Hausanschlüsse steigen. lich. Wie die folgenden Wirtschaftlichkeitsbe-
ihrerseits dank der gekoppelten Erzeugung von Der Wärmebedarf pro Haushalt und somit die rechnungen zeigen, lohnt sich der finanzielle
Strom und Wärme wesentlich effizienter sind. Einnahmen hingegen erheblich schrumpfen. Aufwand trotzdem. Denn im Laufe der Zeit über-
Der Rest, der noch dezentral in den Gebäuden Mögliche Lösungsansätze stellt diese Unter- steigen die Einsparungen aufgrund der erheb-
erzeugt wird, könnte überwiegend aus rege- suchung im Kapitel „Wärmebereitstellung“ vor. lich reduzierten Ausgaben für Erdgas und Erdöl
nerativen Energien wie etwa Solarthermie stam- die anfänglichen Investitionen bei Weitem.
men. Die entsprechenden CO2-Emissionen wür- Wirtschaftlichkeitsbetrachtung: Die Däm- Nach den weiter unten im Detail dargestellten
den durch beide Strategien auf knapp etwa mung von Gebäuden und eine Wärmesanierung Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen müssten die
400.000 Tonnen beziehungsweise rund 300 Kilo- nach Passivhausstandard gibt es freilich nicht Stadt sowie die Bürger Münchens bis Mitte des
gramm pro Kopf und Jahr, also auf etwa ein zum Nulltarif. Und auch für den Neubau von Jahrhunderts für die energetische Sanierung der
Zehntel des heutigen Wertes sinken! Für die Passiv- oder gar Plusenergiehäusern sind zu- Gebäude nach Passivhausstandard sowie für
den Neubau von Passiv- und Plusenergiehäu-
sern gegenüber der Trendentwicklung insge-
samt rund 13 Milliarden Euro mehr als bei einer
Wirtschaftlichkeit Neubau Passivhaus Sanierung nach EnEV-2007 aufbringen, um die
Stadt auf einen CO2-freien Pfad zu bringen.
(Mehrkosten 8% gegenüber EnEV-2007)
Heruntergerechnet auf alle Münchner Bürger
Euro/m2 p.a. wären das 200 Euro pro Jahr. Durch diese Mehr-
12
investitionen können im Jahr 2058 rund 10 Mil-
Durchschnittliche jährliche liarden kWh Endenergie eingespart werden. Bei
Energiekosteneinsparung
10 über 40 Jahre den für das Jahr 2058 angenommenen Endver-
braucherpreisen für Wärme von 16 Cent/kWh im
8 Energiekosten-
einsparung Niedrigpreispfad oder 26 Cent/kWh im Hoch-
im Ausgangsjahr
6 preispfad beträgt die jährliche Kosteneinspa-
rung bei der Endenergie dann im Gebäudebe-
4 reich rund 1,6 Milliarden Euro beziehungsweise
2
2,6 Milliarden Euro. Pro Kopf wären das Ein-
sparungen von etwa 1.200 beziehungsweise
0 2.000 Euro. Insgesamt würden sich die Energie-
Quelle: Wuppertal Institut
Annuität bei 2008 Hochpreispfad Niedrigpreispfad
4% Realzins und (8 ct/kWh) kosteneinsparungen über den Gesamtzeitraum
40 Jahren Laufzeit bis 2058 auf mehr als 30 Milliarden Euro be-
laufen. 2
Mehrkosten p.a. Energiekosteneinsparung pro Jahr
Im Folgenden stellt diese Studie zwei Wirt-
schaftlichkeitsbetrachtungen im Detail vor –
2
Allerdings ist zu beachten, dass sich die Mehrinvestitionen auf den heutigen EnEV-2007-Standard beziehen. Künftige Anhebungen des Standards, die die Mehrkosten verringern Sustainable Urban Infrastructure 19
würden, sind nicht mit eingerechnet. Zudem wurden in den Berechnungen auch die Finanzierungszinsen nicht berücksichtigt. Die Endenergieeinsparungen wurden ebenfalls in
Bezug auf den EnEv-2007-Standard berechnet.Wärmenachfrage Gebäude
zum einen für Neubauten, die statt nach der
Energieeinsparverordnung 2007 in Passivhaus-
oder Plusenergiehausbauweise errichtet wer-
den, zum Zweiten für Altbauten, die gemäß
Passivhausstandard saniert werden.
1. Durchaus lohnend: Passivhaus und Plus-
energiehaus: Passivhäuser und Plusenergie-
häuser sind die Bauformen der Zukunft. Beide
sind hocheffiziente, hervorragend gedämmte
Gebäudetypen, die den Wärme- und Energie-
bedarf drastisch reduzieren. Der Energiever-
brauch eines Passivhauses ist bereits ausge-
sprochen niedrig. Das Plusenergiehaus-Konzept
aber geht noch einen Schritt weiter: Diese
Bauten sollen keine zusätzliche Energie ver-
brauchen, sondern sind so konzipiert, dass sie,
etwa mithilfe von Solaranlagen, ausreichend Sanierungskosten und Endenergieverbrauch
Strom und Wärme erzeugen und netto Energie
(bei Sanierung auf annähernd Passivhausstandard)
ins Netz einspeisen.
Dank der hervorragenden Dämmung der Energiebezogene Sanierungskosten Endenergieverbrauch Wärme
Wände, Decken und dreifachverglaster oder va- Euro/m2 Wohnfläche kWh/m2 Wohnfläche p.a.
kuumgedämmter Fenster geben Passivhäuser
im Winter kaum Wärme ab. Durch die großen 130 Euro 340 Euro
Fensterflächen trägt vor allem die Sonnenstrah- 200
lung zur passiven Beheizung bei. Diese Gebäude 300 6,60 Euro/m2
benötigen deshalb nur noch eine Heizungs- pro Jahr*
anlage mit sehr geringer Leistung, meist kom- 210 Euro
200
men sie sogar ohne konventionelle Heizung aus.
10,60 Euro/m2 17,20 Euro/m2 100
Stattdessen sind sie mit einer Lüftungsanlage pro Jahr* pro Jahr*
mit Wärmerückgewinnung ausgestattet. Voraus- 100
setzung für den Betrieb einer solchen Anlage ist,
Quelle: Wuppertal Institut
dass das Gebäude luftdicht ist, denn ein solches
System gewinnt Wärme aus der verbrauchten, 0 0
EnEV-2007- Mehr-Inv. Gesamt- Ausgangs- EnEV-2007- Mehr-Inv.
warmen Raumluft und heizt damit über einen Standard auf Passivhaus kosten zustand Standard auf Passivhaus
Wärmetauscher den Frisch- und Zuluftstrom.
* Annuität bei 4% Realzins und 40 Jahren Laufzeit
Wie erste Bauprojekte zeigen, ist die Nach-
20 Sustainable Urban Infrastructure München – Wege in eine CO2-freie ZukunftBest Passivhaus und Gebäudesanierung
Practice
Obgleich der Passivhausstandard Beispiel ist die Grundschule am Agilolfingerplatz. Hier wurden die oberen
längst Stand der Technik ist, ist er Geschossdecken gedämmt, die Flachdächer und Heizungsanlage saniert,
bei Neubau und Sanierung noch stromsparende Lampen, eine Steuerung für die Gebäudetechnik sowie eine
nicht die Regel. Dafür gibt es ver- Biomasse- und Solaranlagen installiert. Aus Rücksicht auf die historische
schiedene Gründe. Zum einen Fassade wurden ferner nur die Heizungsnischen, Abseitenwände und Boden-
mangelt es vielen Gebäude- platten im Keller, nicht aber die Außenwände wärmegedämmt. Dennoch
eignern an Investitionskapital. sind die Energie- und CO2-Einsparungen beträchtlich. Der Kohlendioxidaus-
Andere Eigner scheuen eine lang- stoß sank trotz leicht gestiegenen Strombedarfs um 43 Prozent.
fristige Kapitalbindung. Vermieter Die Stadt Frankfurt am Main will laut Ratsbeschluss künftig noch weiter
hingegen zögern, weil sie die gehen. Demnach wird die Stadt und insbesondere die mehrheitlich im Be-
Mehrkosten für die entsprechen- sitz der Stadt befindliche Wohnungsbaugesellschaft bei allen städtischen
de Sanierung nicht immer auf die Neubau- sowie bei Public-Private-Partnership-Projekten und Sanierungen
Mieter umlegen können. Ein wei- den Passivhausstandard umsetzen. Nur in Ausnahmefällen dürfen Gebäude
terer Hemmschuh ist die Tat- mit einem niedrigeren Effizienzstandard errichtet oder saniert werden. Als
sache, dass der Passivhausstan- Vorgabe gilt in jedem Fall eine um 30 Prozent bessere Energieeffizienz als
dard in der Praxis bei vielen derzeit in der EnEV-2007. Damit bekennt sich die Stadt Frankfurt als eine
Handwerkern, Planern und Beratern noch wenig bekannt ist. Doch in- der ersten Kommunen sowie als einer der ersten größeren Gebäudeeigen-
zwischen gibt es eine ganze Reihe von Beispielen, die zeigen, wie Ener- tümer bundesweit zum routinemäßigen Einsatz des Passivhausstandard als
gieeffizienzmaßnahmen im großen Stil umgesetzt werden – auch wenn der heutzutage erstrebenswerten Bauweise.
dabei nicht von vornherein gleich der Passivhausstandard zum Einsatz Ein überzeugendes Beispiel für eine Energiesparkampagne, die sich an alle
kommt, sondern nur einzelne Effizienz-Technologien. Schon 1998 startete am Bau oder der Sanierung beteiligten Kreise der Bevölkerung wendet, ist
die Stadt München mit ihrem „Energiesparkonzept für 1000 Gebäude“ ein das von den niederländischen Umwelt-, Energie- und Bauministerien voran-
Programm zur Verbesserung der Energieeffizienz in 50 Prozent aller städti- getriebene Programm „Meer met minder“. Die Kampagne verfolgt das Ziel,
schen Gebäude. Ziel des Programms war es vor allem, Verbesserungen vor- private Hausbesitzer durch intensive Öffentlichkeitsarbeit davon zu über-
zunehmen, die sich schnell umsetzen lassen und sich kurzfristig amortisie- zeugen, dass sich Energieeffizienzmaßnahmen lohnen. Einbezogen werden
ren – der Austausch von Heizkesseln oder Pumpen etwa. Die Projektergeb- auch Handwerksbetriebe, die im Rahmen des Projektes an entsprechenden
nisse zeigen, dass allein schon diese Einzelmaßnahmen jährlich 13 Prozent Fortbildungen teilnehmen können. Ziel der Regierung ist es, bis zum Jahr
CO2 einsparen. Die Kosteneinsparung beträgt jährlich 2,2 Millionen Euro, 2020 den Endenergiebedarf in rund 2,5 Millionen Häusern und Wohnungen
die Amortisationszeit im Schnitt nur 4,5 Jahre. In anderen Sanierungspro- um ein Drittel zu senken. Zu den Maßnahmen gehört der Einbau effizienter
jekten hat die Stadt München noch größere Effizienzgewinne erreicht. Ein Geräte oder von Solaranlagen und auch die Gebäudedämmung.
München – Wege in eine CO2-freie Zukunft Sustainable Urban Infrastructure 21Sie können auch lesen
