Solarthermische Potenziale.Süd by Toni Dingl

NACHHALTIGES WÄRMEVERSORGUNGSKONZEPT EINER WOHNSIEDLUNG AUF

BASIS VON BIOMASSE, ENERGETISCHER SANIERUNG UND THERMISCHER SOLARENERGIE

ERSTELLT:

ENERGIEAGENTUR ALTÖTTING BIO-ON GMBH VERFASSER: WOLFGANG STROBER

Inhaltsverzeichnis INHALTSVERZEICHNIS ................................................................................... II TABELLENVERZEICHNIS...............................................................................III ABBILDUNGSVERZEICHNIS ..........................................................................IV ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ......................................................................... V 1.

EINLEITUNG............................................................................................... 6

1.1

ZIELSETZUNG .....................................................................................................................7

1.2

METHODIK DER ARBEIT ................................................................................................... 8

SOLARTHERMISCHE VERSORGUNGSPOTENZIALE IM UNTERSUCHUNGSGEBIET ALTÖTTING-SÜD .................................................. 9

2.1

STRUKTURDATEN DES UNTERSUCHUNGSGEBIETES .....................................................9

2.1.1 BESTIMMUNG GEEIGNETER OBJEKTE ................................................................................9 2.1.2 STRUKTURDATEN DER GEEIGNETEN OBJEKTE ................................................................11 2.1.3 DAS REFERENZHAUS AÖ-SÜD..........................................................................................14 2.2

BETRACHTUNG DER EINSPARPOTENZIALE DURCH ENERGETISCHE GEBÄUDESANIERUNG .......................................................................................................................15

2.2.1 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG UND REGIONALES MARKTPOTENTIAL ...........17 2.2.2 GESETZE, VERORDNUNG UND FÖRDERPROGRAMME .....................................................19 2.3.

TECHNISCHE UND WIRTSCHAFTLICHE BETRACHTUNG EINES SOLARTHERMISCHEN WÄRMEBEREITSTELLUNGSSYSTEMS DARGESTELLT AM REFERENZHAUS AÖ-SÜD ................................................................................................22

2.3.1 MARKTANALYSE UND PROGNOSE DES BIVALENTEN HEIZUNGSYSTEMS ......................22 2.3.2 TECHNISCHE FUNKTIONSWEISE DES SOLAR-PELLET-HEIZSYSTEMS ............................24 2.3.3 EINFLUSSGRÖßEN AUF DIE DIMENSIONIERUNG DER KOMPONENTEN ...........................25 2.3.4 DIMENSIONIERUNG DER KOMPONENTEN AM REFERENZHAUS AÖ-SÜD .......................27 2.3.5 WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE DER THERMISCHEN SOLARANLAGE.........................29 2.3.6 REGIONALES MARKTPOTENTIAL .....................................................................................32 2.4

ABSCHÄTZUNG DES BIOMASSEPOTENTIALS ................................................................33

2.5

DARSTELLUNG UND INTERPRETATION DER ERGEBNISSE..........................................34

AUSBLICK UND BEWERTUNG DER UMSETZBARKEIT DER STRATEGIE ............................................................................................... 35

LITERATURVERZEICHNIS............................................................................. 37 INHALTSVERZEICHNIS ANHANG .............................................................. VII

III

Tabellenverzeichnis TABELLE 1: VERGLEICH: WIRTSCHAFTLICHKEITSRECHNUNG VERSCHIEDENER HEIZSYSTEMKONFIGURATIONEN ....................................................... 31 TABELLE 2: ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE ................................................. 34

Abbildungsverzeichnis ABBILDUNG 1: AUFTEILUNG DES ENDENERGIEBEDARFS IN AÖ-SÜD NACH POTENTIELLEN ENERGIETRÄGERN................................................... 10

ABBILDUNG 2: VERTEILUNG DER ENERGIETRÄGERSTRUKTUR IN ALTÖTTING-SÜD .. 13 ABBILDUNG 3: ALTERSVERTEILUNG DES GEBÄUDEBESTANDES IM UNTERSUCHUNGSGEBIET ................................................................ 14 ABBILDUNG 4: VERTEILUNG DES KESSELALTERS IN AÖ-SÜD .................................. 14 ABBILDUNG 5: ENERGETISCHE BAUVERORDNUNGEN UND DEREN AUSWIRKUNGEN . 16 ABBILDUNG 6: NUTZWÄRMEBEDARF IN WOHNGEBÄUDEN ..................................... 17 ABBILDUNG 7: WIRTSCHAFTLICHKEIT VON WÄRMEDÄMMMAßNAHMEN ................. 18 ABBILDUNG 8: FUNKTIONSPRINZIP EINER THERMISCHEN SOLARANLAGE MIT HEIZUNGSUNTERSTÜTZUNG............................................................ 24 ABBILDUNG 9: ENERGIEBEDARF UND SOLARENERGIEANGEBOT .............................. 25 ABBILDUNG 10: .........SOLARER DECKUNGSGRAD IN ABHÄNGIGKEIT VON KOLLEKTOR UND SPEICHERGRÖßE...................................................................... 27

Abkürzungsverzeichnis

Allgemeine Abkürzungen AKA

AltöttingerKlimaAllianz

Aö-Süd BAFA

Alötting-Süd Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle

Erneuerbare Energieträger

EFH EnEV EU IPCC KfW MAP PV RVSO UBA WSVO 84 ZFH

Einfamilienhaus Energie-Einspar-Verordnung Europäische Union Intergovernmental Panel on Climate Change Kreditanstalt für Wiederaufbau Marktanreizprogramm Photovoltaik Regionalverband Südlicher Oberrhein Umweltbundesamt Wärmeschutzverordnung aus dem Jahr 1984 Zweifamilienhaus

Chemische Elemente, Einheiten für Energie, Leistung, etc. a fm GWH ha kg kW kWh kWhel

Jahr Kohlendioxid Festmeter Leistung in Gigawatt = 1000 MW Hektar Kilogramm Einheit für Leistung in Kilowatt Kilowattstunde Kilowattstunde elektrisch

kWp

Leistung in Kilowatt (Spitzenleistung im Bereich der PV)

m² MWh t

Quadratmeter Megawattstuden Tonne

CO2

1. Einleitung Durch die schon heute bemerkbaren extremen Wetterlagen und immer häufiger auftretenden Naturkatastrophen, deren gesamtwirtschaftlicher Schaden sich im Jahr 2005 auf einen Höchstwert von 220 Milliarden Dollar belief1, gewinnt das Thema Klimawandel mit den damit verbundenen möglichen Konsequenzen mehr an medialer Bedeutung und stößt auf großes öffentliches Interesse. Wie Experten die Aktualität des Themas bestärken und die Studie des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) und der Bundesverband Solarwirtschaft e.V. belegt, lagen die elf wärmsten Jahre seit Beginn der instrumentellen Messung der globalen Oberflächentemperatur in der jüngsten Vergangenheit (1994–2007)2. Die Ursache für den anthropogenen Treibhauseffekt steht mit sehr großer Wahrscheinlichkeit in Zusammenhang mit den von Menschen ausgestoßenen Treibhausgasen, wie Kohlendioxid, Methan, Stickoxiden und Fluorkohlenwasserstoffen. Den größten klimaschädlichen Faktor stellt jedoch die Emission von Kohlendioxid (CO2) mit 61% Anteil am Treibhauseffekt dar3. Mit 43,2%4 ist v.a. der Bereich Energieerzeugung/-umwandlung, der zu 82,3% aus nicht erneuerbaren, klimaschädlichen Energieträgern besteht, für die deutschen CO2Emissionen verantwortlich. Die Zusammensetzung des deutschen Primärenergieverbrauchs birgt nicht nur das oben dargestellte Treibhausproblem, sondern erhöht zudem die deutsche Importabhängigkeit von politisch instabilen Ländern wie z.B. von Russland oder Libyen, da Deutschland aufgrund der geologisch ungünstigen Lage keine erwähnenswerten Öl-oder Gasvorräte hat. Rund ¾ der Energiequellen bezieht Deutschland aus dem Ausland5, die Importquote der Europäischen Union (EU) liegt derzeit bei 50% und wird bis 2030 auf 70% ansteigen6. Während über die Prognosen der Reichweite von fossilen Ressourcen nur weiter spekuliert werden kann, steigen mit dem Konkurrenzkampf um die Rohstoffe die Preise und das Konfliktpotential auf dem Weltmarkt. Dafür verantwortlich sind vor allem aufstrebende Volkswirtschaften wie Indien oder China, deren Energieverbrauch pro 1

Stryi-Hipp (2008a), S.8 Intergovernmental Panel on Climate Change (2007), S.5 3 Quaschning (2006), S.25 4 Albrecht (2007), S.715 5 Energiewirtschaftliche Tagesfragen(2008a), S.45 6 Stryi-Hipp (2008b), S.8 2

7 Kopf heute noch deutlich unter dem westlichen Niveau liegt7. Wie EU-Chefdiplomat Javier Solana befürchtet, drohen aufgrund der Ressourcenknappheit Konflikte um die Grundgüter dieser Erde, wie z.B. um Wasser, Lebensmittel und Energieressourcen8. Um diesen Konflikten wie auch dem Kapitalabfluss in Milliardenhöhe vorzubeugen, hat die EU-Kommission Initiative ergriffen und mit dem Richtlinienentwurf vom 23.01.2008 zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen eine maßgebende Forderung aufgestellt. Die Mitgliedsländer werden verpflichtet bis 2020 einen gewissen Anteil von erneuerbaren Energieträger (EE) am Primärenergiebedarf zu decken, so dass EU-weit der Anteil von EE von 6,5% auf 20% steigt9. Die Verteilung des Endenergieverbrauches nach Sektoren, private Haushalte 29%, Verkehr 28%, Industrie 28% und Gewerbe-und Dienstleistungen 15% zeigt, dass auch den Haushalten bei der Umsetzung von energiepolitischen Entscheidungen eine bemerkenswerte Rolle zukommt10. Nach jüngstem Entwicklungsstand haben immer mehr Gemeinden und Landkreise nicht nur das Problem des Klimawandels und der unzureichenden Versorgungssicherheit erkannt, sondern sehen durch die Umstellung auf eine lokal nachhaltige Energieversorgung die Chance einer win-win Situation. Auf der einen Seite kann Unabhängigkeit von Energieimporten und Weltmarktpreisen erreicht werden und gleichzeitig besteht die Möglichkeit die heimische Wirtschaft zu stärken11.

1.1 Zielsetzung Die Entscheidungsträger der Stadt Altötting haben die Vorteile und das Potential der regionalen Energieversorgung/-erzeugung erkannt und mit dem Beitritt zum Klimabündnis sowie mit der Zielsetzung bis 2020 den Nutzwärmebedarf der Stadt auf 50% (von150 GWh auf 75 GWh)12 im Vgl. zum Bezugsjahr 2006 zu reduzieren und den restlichen Anteil durch klimaneutrale, erneuerbare Energiequellen abzudecken, Willen gezeigt, das Kyoto Protokoll, wie auch die Vereinbarungen der Klimakonferenz von Rio umzusetzen. Mit dem Bau des Biomasseheizkraftwerkes im 7

Albrecht (2007), S.674 / 718 Stryi-Hipp (2008b), S.8 9 Stryi-Hipp (2008c), S.2 10 AG Energiebilanzen (2008) 11 Leuchtweis (2005), S.6 12 Dingl (2006), S.4 8

Jahr 1995, das heute rund 23% der Stadt mit Fernwärme versorgt, wurden schon frühzeitig richtungsweisende Maßnahmen in die Tat umgesetzt13. Die Strategieausrichtung ist jedoch keine Ausnahmeerscheinung, viele Nachbargemeinden und Kommunen, wie z.B. der Landkreis Traunstein unterstreichen den Trend mit ähnlichen Zielsetzungen und Maßnahmepaketen14. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein funktionierendes Energieversorgungskonzept im Niedertemperaturwärmebereich für das Siedlungsgebiet Altötting-Süd (Aö-Süd) zu erstellen und zu untersuchen, ob und wie die von der Stadt formulierten Ziele umgesetzt werden können und welche Maßnahmen dazu ergriffen werden müssen. Aufgrund der örtlichen Gegebenheiten ist es wirtschaftlich nicht sinnvoll, alle Objekte in AÖ-Süd an das bestehende Fernwärmenetz anzuschließen. Entsprechend der Aufgabenstellung, CO2-neutrale Energiequellen einzusetzen, konzentriert sich diese Potentialstudie auf den Einsatz der Systemlösung „thermische Solaranlage plus Zusatzfeuerung durch Biomasse“, ohne jedoch die Möglichkeiten der Energieeinsparung durch Sanierungsmaßnahmen zu vernachlässigen. Desweiteren soll durch diese Arbeit den Hausbesitzern, den lokalen Akteuren im Handwerksbereich und der Politik ein konkretes Strategiepapier zur Hand gegeben werden, das den volkswirtschaftlichen Nutzen aufzeigt und Handlungsempfehlungen für konkrete Objekte gibt.

1.2 Methodik der Arbeit In der ersten Phase wird mit Hilfe des bestehenden Wärmekatasters der Stadt Altötting, der die objektbezogene Verbrauchs- und Energieträgerstruktur in einer Datenbank abbildet, ein repräsentatives Referenzhaus für Altötting-Süd „gebaut“. Anhand dieses virtuellen Hauses werden im darauffolgenden Schritt mögliche Energieeinsparpotentiale aufgezeigt, technische Komponenten dimensioniert und einer wirtschaftlichen Analyse unterzogen. Zu diesem Zweck werden Erkenntnisse aktueller Publikationen von Fachzeitschriften und Fachbüchern Anwendung finden. Aufgrund der Komplexität der Dimensionierung des Heizsystems wird die Software GetSolar und zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit der thermischen Solaranlage das Tool des Umweltinstituts München e.V. eingesetzt. Ziel der zweiten Phase ist es, die für den Wärmemarkt verfügbaren Potentiale anhand eigener Untersuchungen für 13 14

Dingl (2008) Stryi-Hipp (2008d), S.2

Solarenergie und Biomasse für das Untersuchungsgebiet aufzuzeigen. Zur Recherche der Basisdaten werden universitäre Forschungseinrichtungen, staatliche Ämter und Behörden, Firmenpublikationen wie auch Erkenntnisse forschender Regionalverbände zu Rate gezogen. Der letzte Teil der Studie befasst sich mit der Interpretation der Ergebnisse und prüft anhand einer eigens durchgeführten Fragebogenuntersuchung die Umsetzbarkeit des Energiekonzepts.

2. Solarthermische Versorgungspotenziale im Untersuchungsgebiet Altötting-Süd Wie in ähnlichen Publikationen z.B. der „Potenzialabschätzung zum Ausbau erneuerbarer Energien und zur energetischen Gebäudesanierung in Südostoberbayern“ gefordert, bedarf es lokaler Akteure, die die in ihren Studien aus Normwerten gewonnenen Daten, regional und objektbezogen spezifizieren15. Durch die Existenz und die Verwendung des Wärmekatasters Altötting kann der Forderung durch diese Arbeit Rechnung getragen werden und es findet zu o.g. großräumig angelegten Potentialstudien eine Abgrenzung statt.

2.1 Strukturdaten des Untersuchungsgebietes Im folgenden Abschnitt soll dem Leser ein Überblick über das Untersuchungsgebiet gegeben werden. Detailliert wird aufgrund der Datenbasis des Wärmekatasters auf die Gebäudelandschaft, die Energieverbrauchsstruktur wie auch auf die demographischen und klimabezogenen Gegebenheiten eingegangen. Ziel des Kapitels ist die Bestimmung des Referenzhauses AÖ-Süd, das die gewonnenen Daten des Untersuchungsgebietes repräsentativ wiederspiegelt.

2.1.1 Bestimmung geeigneter Objekte Gegenstand der Studie stellt das im Süden der Kreisstadt Altötting gelegene Nachkriegssiedlungsgebiet mit ca. 2.060 Einwohnern dar. Im gesamten Gebiet befinden sich 753 Objekte, deren jährlicher Nutzwärmebedarf sich auf 25.429 MWh beläuft. Jedoch werden in dieser Studie nur 515 Objekte untersucht, die mit 14.398 MWh 47% des jährlichen Nutzenergiebedarfes von AÖ-Süd darstellen16. Abbildung 2 zeigt das Ergebnis der Gegenüberstellung von verschiedenen Energiestrategien dar 15 16

Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.13 Eigene Berechnung nach Dingl (2006)

und soll die Eingrenzung der Untersuchung auf 515 Objekte rechtfertigen. Um dem Leser einen schnelleren Einblick zu verschaffen, wurde ein sich im Anhang befindlicher Energienutzungsplan17 im Stadtplanformat erstellt, der die jeweiligen Strategien nach Energieträgern und Qualität der Nutzungseignung objektbezogen wiederspiegelt. Das Gebiet wurde in ein siebenstufiges Klassensystem eingeteilt, wovon drei Klassen in vorliegender Studie näher betrachtet werden und vier („Fernwärme“, „potentielle Fernwärmekunden“, „sonstige Energieversorgung“, „nicht für Solarnutzung geeignet“) aufgrund folgender Gründe keine Beachtung finden. 38 Großverbraucher, die zusammen 17% des Nutzwärmebedarfs für sich beanspruchen, sollen zukünftig durch die bereits beschlossene Erweiterung des Fernwärmenetzes durch das Biomasseheizkraftwerk, das seit 1997 in Betrieb ist, mit Wärme versorgt werden. Durch die Erweiterung entstehen zwangsweise durch die unmittelbare Lage zur geplanten Fernwärmetrasse 88 „potentielle Fernwärmekunden“, die allerdings bis dato, im Gegensatz zu Kunden der oben genannten Klasse „Fernwärme“, noch keine konkrete Zusage zum Anschluss gemacht haben.

Abbildung 1: Aufteilung des Endenergiebedarfs in Aö-Süd nach potentiellen Energieträgern Quelle: Eigener Entwurf nach Dingl (2006)

Im Rahmen der weiteren Strategiebildung muss für 47 Objekte, zugehörend zur Klasse „sonstige Energieversorgung“, eine Wärmeversorgungslösung fernab der Fernwärme oder der Sonnenenergie gefunden werden. Zum einen wäre ein An-

Anhang - 13. Energienutzungsplan und Direktmarketing

11 schluss an das Fernwärmenetz unter der realistischen Annahme von 382 €/m18 Fernwärmeleitung durch die vorherrschende Distanz wirtschaftlich nicht sinnvoll. Zum anderen zeigt die Analyse der Dachlandschaft, die mittels Vor-Ort-Begehung und der Auswertung von Satellitenbildaufnahmen, die von Google Earth und der Stadt Altötting bereitgestellt wurden, dass die Nutzung von Sonnenenergie nicht möglich ist. Eine denkbare Lösung für die clusterhaft angeordneten Objekte wäre eine dezentrale Energieversorgung mittels kleiner Blockheiz- oder Hackschnitzelkraftwerke. Die letzte Objektgruppe „nicht für Solarnutzung geeignet“ stellen 65 im Energienutzungsplan grau hinterlegte Häuser dar, die aufgrund ihrer Firstausrichtung in Nord-Süd oder einer möglichen Verbauung nicht für diese Analyse geeignet sind.

2.1.2 Strukturdaten der geeigneten Objekte Firstausrichtung der Objekte Im Gegensatz zu eben erwähnter Klasse verzeichnen die in der Studie analysierten Klassen „gut für Solarnutzung geeignet“, „sehr gut für Solarnutzung geeignet“ und „für Solarnutzung und Fernwärme geeignet“ durch die vorrangig in Ost-West Richtung verlaufenden Straßenzüge eine hervorragende Dachausrichtung für die Nutzung von Sonnenenergie in Richtung Süd/Süd-West, was für den Gesamtbestand eine geschätzte Abweichung vom Azimutwinkel von +15 Grad darstellt. Ausschlaggebend für die Bewertung des nutzbaren Sonnenenergiepotentials ist nicht nur die Ausrichtung des Daches, sondern ebenfalls die zur Verfügung stehende nutzbare Dachfläche, deren Berechnung im Folgenden kurz erläutert wird. Bestimmung der Dachfläche Mit Erfassung der Versiegelungsfläche, die im Zuge der Neuberechnung der Abwassergebühren durch das Stadtbauamt Altötting durchgeführt wurde, konnte auf eine verlässliche Datenbasis zurückgegriffen werden. Diese Daten bildeten jedoch nur die Grundfläche der jeweiligen Objekte ab, infolgedessen musste der Dachneigungswinkel abgeschätzt werden. Unter der Annahme von einem Dachneigungswinkel von durchschnittlich 30 Grad, der nach persönlichen Vor-Ort-Begehungen als realistisch einzustufen ist, lässt sich mit einer einfachen Winkelgleichung die durchschnittliche Dachfläche des Untersuchungsgebietes berechnen, die sich auf 99,3 m² 18

Anhang – 1. Angebot Strabag

beziffern lässt. Aufgrund von Bebauungsmaßnahmen muss diese Zahl jedoch weiter spezifiziert werden. Kumuliert steht eine Fläche von 47.902 m² zur Verfügung, die als geeignet für die Solarenergienutzung angesehen werden kann. In Anlehnung an die Studie des Bürgerunternehmens „solarcomplex“, auf deren Grundlage auch die Berechnung der Dachflächen zur Potentialstudie „Energieatlas Region Südlicher Oberrhein“ beruht19, wurde den grundsätzlich geeigneten Dachflächen der Klassen „gut für Solarnutzung geeignet“ und „für Solarnutzung und Fernwärme geeignet“ jeweils ein Fünftel durch Bebauung, wie z.B. Dachfenster, Schornsteine, etc. oder Verschattung abgezogen20. Die nutzbaren Dachflächen der Klasse „sehr gut für Solarnutzung geeignet“ weisen keine Verbauung auf und können demnach direkt bestimmt werden. Für das Referenzhaus Aö-Süd ergibt sich als Abbild der gesamten Daten eine solar nutzbare Dachfläche von 93 m². Die Möglichkeit der energetischen Nutzung von Hausfassaden, die ein weiteres Potential bergen, wird in vorliegender Studie aufgrund technischer Gründe nicht weiter behandelt21. Strahlungsdaten Altötting weist mit einer mittleren Jahressumme der Globalstrahlung zwischen 1.100 und 1.150 kWh/m² im Vergleich zum restlichen Deutschland einen sehr hohen Wert auf und unterstreicht den Anspruch der Sonnenenergienutzung22. Energieverbrauch nach Energieträgern und CO2-Emissionen Anhand der Abbildung 3 erkennt man den starken Abhängigkeitsgrad des Untersuchungsgebietes von fossilen Energieträgern, knapp 95% der Wärmeversorgung beruht auf Energieträgern wie Heizöl und Gas. Einen Brutto-Heizölpreis von 86,9 ct/l Heizöl23 zugrundegelegt, entspricht dies einem jährlichen Kapitalabfluss von ca. 13,6 Mio. Euro. Durch die Existenz bivalenter Heizsysteme wie GasScheitholz, Heizöl-Scheitholz und weiteren regenerativen Mischformen wie z.B. Heizöl-Pellets, etc., die unter dem Namen „Andere“ aufgeführt werden, kann der Anteil der EE am Gesamtmix auf ca. 5% nur geschätzt werden. Durch die 19

Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.82 Solarcomplex (2002), S.41 21 Solarcomplex (2002), S.39 22 Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Verkehr und Technologie (1997), S.8 23 Tecson (2008) 20

Verbrennung der Energieträger werden jährlich ca. 4.000 t klimaschädliches CO2 emittiert. Laut Zielvorgaben der Stadt Altötting darf nach Umsetzung der Energiestrategie kein CO2 mehr ausgestoßen werden24.

Abbildung 2:Verteilung der Energieträgerstruktur in Altötting-Süd Quelle: Eigener Entwurf nach Dingl (2006)

Nutzwärmebedarf/Wohnfläche pro Objekt Durch die durchschnittlich zu Verfügung stehende Wohnfläche von 179,9 m², ergibt sich ein Nutzwärmebedarf pro Objekt und Jahr von 159,9 kWh/m²a25, was dem doppelten Wert des aktuellen Baustandards nach der Energieeinsparverordnung (EnEV) 2007 entspricht.26 Gebäudealter Knapp 83% der Häuser wurden, wie Abbildung 4 zu entnehmen ist, vor 1984 errichtet. Vor dem Hintergrund der Einführung der ersten Wärmschutzverordnung (WSVO 84) im Jahr 198427, wird die schlechte Energiekennzahl von 159,9 kWh/m²a gerechtfertigt. In der weiteren Analyse werden Objekte, die bei ihrem Bau kein Augenmerk auf Wärmeschutz gelegt hatten, genauer betrachtet und rücken für die Umsetzung von energetischen Sanierungsmaßnahmen ins Visier.

Eigene Berechnung nach Dingl (2006) Eigene Berechnung nach Dingl (2006) 26 EnEV 2007, Anlage 1, S.28 27 Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.15 25

Abbildung 3:Altersverteilung des Gebäudebestandes im Untersuchungsgebiet

Quelle: Eigener Entwurf nach Dingl (2006)

Heizkesselstatistik Die im Untersuchungsgebiet eingesetzten Heizkessel weisen eine Leistung von ca. 25-28 kW28 auf, wobei durch die angeführte Altersverteilung der Heizkessel ein im Vgl. zum heutigem technischen Standard geringer energetischer Wirkungsgrad sowie eine Überdimensionierung der Anlage anzunehmen sind29. Rund 46% der verwendeten Kessel sind älter als 16 Jahre und haben somit ihre technische Lebensdauer, die normal auf 15 Jahre datiert wird, überschritten. Weitere 24% der sich in Betrieb befindlichen Heizkessel sind 10-15 Jahre alt und werden spätestens in fünf Jahren in den nächsten Sanierungszyklus fallen30.

Abbildung 4: Verteilung des Kesselalters in Aö-Süd Quelle: Eigener Entwurf nach Dingl (2006)

2.1.3 Das Referenzhaus Aö-Süd Durch die o.a. Ermittlung der Daten ergibt sich für das Referenzhaus folgende Datenstruktur, die im weiteren Verlauf v.a. im Bezug auf die Dimensionierung der 28

Dingl (2008) Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.22 30 ZREU GmbH (1996), S.39 29

Heizanlage und mögliche Einsparpotentiale aufschlussreich ist. Das Referenzhaus wurde nach Ermittlung des durchschnittlichen Baujahres 1960 erbaut. Der Energieverbrauch auf 180 m² Wohnfläche beträgt 159,9 kWh/m²a und wird durch einen Heizölkessel mit ca. 26 kW Leistung aus dem Jahr 1993 gedeckt. Zur Nutzung von Solarenergie steht dem Haus, dessen First mit +15 Grad in westlicher Richtung ausgerichtet ist, eine Dachfläche von 93m² zur Verfügung.

2.2 Betrachtung der Einsparpotenziale durch energetische Gebäudesanierung Folgendes Kapitel soll unter Berücksichtigung der bisher erhobenen Daten die möglichen Energieeinsparpotenziale, deren Kosten -und Finanzierungsmöglichkeiten sowie gesetzliche Regelungen darstellen. Aufgrund der Erkenntnis, der Einsatz von thermischen Solaranlagen zur Heizwärmeunterstützung sei erst dann sinnvoll, wenn Emissionsverluste der Gebäude durch Wärmedämmung auf ein Minimum reduziert werden, greift diese Potentialerhebung das Thema Energieeffizienz als wichtigen Bestandteil auf31. Diese Vorgehensweise wird auch von Mitgliedern des Energieexpertenbündnisses „AltöttingerKlimaAllianz“ (AKA) bestätigt, die im Rahmen einer selbst erhobenen Umfrage, das Thema „Bessere Dämmung des Bestandes“ mit 4,8 von 5 möglichen Bewertungseinheiten als wichtigste Maßnahme zur Erreichung des Zieles der Stadt Altötting einstufen32. Mit dem Hintergrundwissen, dass knapp 89% des gesamten Energieverbrauchs im Haus auf die Bereitstellung von Wärme zurückgeführt werden kann, wobei 12% auf die Warmwasserbereitung und 77% auf die Heizung entfallen, wird die Dringlichkeit der Wärmedämmung unterstrichen33. Abbildung 5 veranschaulicht den Zusammenhang zwischen der zum Zeitpunkt verpflichtenden Mindestanforderung und der dadurch erreichten Forschungs- und Entwicklungssprünge wie auch der bewirkten Energieeinsparung im Hausbau. Das heutige Neubau-Niveau für Einfamilienhäuser (EFH) liegt nach der EnEV 200734 bei ca. 80 kWh/m² und ist nahezu auf Augenhöhe mit dem Niedrigenergiehaus-Standard (70 kWh/m²)35, der nach Auffassung des UBAs als Zielgröße für 31

Knoll (1992), S.245 Anhang – 2. Umfrage KlimaAllianzAltötting 33 o.V. (2008a), S.99 34 EnEV 2007, Anlage 1, S.28 35 Umweltbundesamt (2003), S.6 32

16 Altbausanierung anzustreben ist36. Ausgehend vom Ist-Zustand der Gebäude- und Verbrauchsstruktur können Aussagen über mögliche Einsparpotentiale getroffen weden. In folgender Analyse werden die Einspar-und Wertschöpfungspotentiale auf den Einsatz des Maßnahmenpaketes „Vollwärmeschutz“ (Wanddämmung, Fenstertausch, Dämmung Dach-Dachgeschossdecke, Dämmung Kellerdecke) bezogen.

Abbildung 5: Energetische Bauverordnungen und deren Auswirkungen Quelle: Gebäude Energie Berater, 03/2005, S.20

Wie aus nachfolgender Grafik hervorgeht, beanspruchen Gebäude, die nach 1984 erbaut wurden nur 15% am gesamten Wärmebedarf, einerseits aufgrund ihres geringen Anteils am Bestand, zum anderen mussten die Bauherren bei der Errichtung entsprechende Wärmeschutzanforderungen einhalten. Weitaus wichtigere Objekte stellen die Gebäude dar, die im Zeitraum 1958-1983 erbaut wurden, da sie nach mehr als 20 Jahren Nutzungszeit in ihren ersten Sanierungszyklus kommen37. Vor allem vor dem Hintergrund der Erkenntnis des UBAs, das in einer Analyse feststellte, dass das größte Einsparpotential in den Gebäuden der 25 Nachkriegsjahre liege, muss an dieser Stelle der Hebel angesetzt werden. Aufgrund niedriger Energiepreise spielte das Thema Wärmedämmung beim Zeitpunkt der Errichtung keine Rolle38, so wundert es nicht, dass das Potential für die eingesparte kWh in dieser Gebäudegruppe auf 60% beziffert wird39. Die Bedeutung dieser Zahl wird erst unter dem Gesichtspunkt des hohen Anteils von 76% am gesamten Nutzwärmebedarf deutlich.

Umweltbundesamt (2006), S.13 Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.9 38 Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.17 39 Umweltbundesamt (2006), S.11 37

Mit einer auf Erfahrungswerten von Energieagenturen basierenden Einschätzung der Einsparquote von 70-90% bei Objekten, die vor 1969 erbaut wurden, stellen Objekte dieses Alters mit einem Anteil von 48% am Nutzwärmebedarf eine ebenfalls interessante Zielgruppe dar. Im Kontrast zu vorheriger Einschätzung des UBAs ergibt sich eine Diskrepanz hinsichtlich der Einsparquote, jedoch soll abschließend festgehalten werden, dass durch eine hundertprozentige Umsetzung des Maßnahmenbündels rund die Hälfte des aktuellen Nutzwärmeverbrauchs, bezogen auf den gesamten Bestand, eingespart werden kann40. Für das Untersuchungsgebiet bedeutet dies einen Rückgang des Verbrauchs um 7.199 MWh. Das Referenzhaus Aö-Süd könnte allein durch bauliche Wärmeschutzmaßnahmen den flächenspezifischen Nutzwärmebedarf von 159,9 kWh/m² auf 80 kWh/m² reduzieren und somit auf heutigem Neubauniveau liegen. Unter der Annahme des Einbaus neuer Heizungsanlagen kann, gemäß des Bayerischen Staatsministeriums des Inneren, ein weiteres Energieeinsparpotential von ca. 25% erschlossen werden. Infolgedessen könnte das Referenzhaus Aö-Süd durch den Einbau neuer Heizungssysteme, die im weiteren Verlauf der Studie analysiert werden, der Zielsetzung des Umweltbundesamtes gerecht werden41.

Abbildung 6: Nutzwärmebedarf in Wohngebäuden Quelle: Eigener Entwurf nach Wärmekataster Altötting

2.2.1 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und regionales Marktpotential Wirtschaftlich ist i.d.R. die energetische Gebäudesanierung nur, wenn sie in Verbindung mit ohnehin fälligen Instandsetzungs- oder Erneuerungsaktionen durchge40 41

Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.61 Bayerisches Staatsministerium des Inneren (2005), S.9

führt wird, da in diesem Falle für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nur noch die energetisch bedingten Mehrkosten in die Rechnung mit einfließen. Ausschlaggebend für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ist das Verhältnis der jährlichen Kapitalkosten der Mehrinvestition der Sanierungsmaßnahmen zu den eingesparten Kosten resultierend aus einem verringerten Heizenergiebedarf. Sinnvoll kann die energetische Sanierung gesehen werden, wenn die Kosten der eingesparten kWh kleiner sind als der zu erwartende Energiepreis42. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur fehlt bis 2015 täglich über ein Siebtel des Weltölbedarfes43, aufgrund dessen gehen Verbraucherzentralen wie auch das Bundesumweltministerium entsprechend der aktuellen Entwicklung von steigenden Energiepreisen aus44, die die langfristige Investition in Wärmeschutzmaßnahmen mit einer Lebensdauer von 20-50 Jahren rechtfertigen würden45.

Abbildung 7: Wirtschaftlichkeit von Wärmedämmmaßnahmen Quelle: Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.65

Im Schaubild sind Kosten der eingesparten kWh nach Wärmedämmmaßnahmen aufgetragen. Unterstellt wurde bei der Berechnung ein kalkulatorischer Zinssatz von 4,2%, sowie ein Betrachtungszeitraum von 25 Jahren. Nach Unterstellung eines Nutzenergiepreises von 6 ct/kWh, sind nach Berechnung des Regionalverbands Südlicher Oberrhein (RVSO) zufolge Dämmmaßnahmen bis Baujahr 1978 wirtschaft-

Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.65 Hackstock (2008), S.40 44 Bauchmüller (2008), S.1 45 Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.62f. 43

19 lich sinnvoll46. Nach eigener Berechnung liegt der aktuelle Preis pro kWh für den Energieträger Öl mit angenommenen Heizanlagennutzungsgrad von 85% schon bei 9,9 ct/kWh (brutto)47 und verdeutlicht, dass nach heutigem Stand Wärmeschutzmaßnahmen auch für jüngere Gebäude interessant werden. Um das Ziel der Halbierung des Energieverbrauchs durch Wärmeschutzmaßnahmen zu erreichen, belaufen sich die Kosten der in Aö-Süd analysierten EFH und Zweifamilienhäuser (ZFH) auf ca. 40.000 - 55.000 Euro pro Objekt48. Für die Gebäude, die vor 1979 errichtet wurden, ergibt sich unter der Annahme einer bereits erfolgten Sanierung des Bestandes von 5% ein Investitionsvolumen von 15,5 - 21,2 Mio. Euro, für den Gesamtbestand werden 19,5 - 26,9 Mio. Euro errechnet. Durch die vor-herrschende Sanierungsquote von 1% pro Jahr49 bedeutet dies ein jährliches Inves-titionsvolumen von 195.000 - 269.000 Euro. Könnte das erklärte Ziel der Bundes-regierung und der Deutschen Energieagentur mit einer Sanierungsquote von mehr als 3% erreicht werden50, so könnten jährlich bis zu 807.000 Euro investiert werden. Desweiteren würden sich Einspareffekte an Energiekosten, die aus Sanierungs-maßnahmen resultieren, auf jährlich ca. 7,2 Mio. Euro belaufen. Demnach könnten jedes Jahr ca. 8 Mio. Euro zur regionalen Wertschöpfung beitragen, von der v.a. das Bau- und Baunebengewerbe profitieren51. Für die energetische Sanierung spricht zu dem der Fakt, dass der Anteil für reine Instandhaltung bei 74% liegt, somit fielen jährlich Kosten in Höhe von ca. 598.000 Euro an, ohne eine Verbesserung der Energiesituation herbeizuführen52.

2.2.2 Gesetze, Verordnung und Förderprogramme Da eine Vielzahl von politischen Instrumenten und Maßnahmen rund um das Thema Gebäudeenergieeffizienz existiert, soll dieses Unterkapitel den aktuellen Stand der Gesetzeslage wiederspiegeln und die wichtigsten Förderprogramme der Kreditanstalt für Wiederaufbau(KfW) sowie Programme des öffentlichen Sektors vorstellen. 46

Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.65 Tecson (2008) 48 Pospischil (2008) 49 Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.12 50 Umweltbundesamt (2006), S.10 51 ZREU GmbH (1996), S.41 52 Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.67 47

Seit der Einführung des Energieeinsparungsgesetzes 1976 ist die Bundesregierung ermächtigt, Rechtsverordnungen hinsichtlich des Wärmeschutzes von Gebäuden, der Anlagentechnik wie des Betriebs von Anlagen zu erlassen, die jedoch technisch und wirtschaftlich vertretbar sein müssen53. 2002 trat die erste Energieeinsparverordnung in Kraft54, die zum ersten Mal Kennzahlen und Berechnungsmethoden für die Energiebilanz festlegte. Weiterer Bestandteil der EnEV 2002 war es einerseits, durch die Begrenzung des Primärenergiebedarfes von Gebäuden, Energieeinsparung zur Pflicht zu machen, andererseits den Indikator Heizenergiebedarf durch den Faktor Primärenergiebedarf zu substituieren, was den Vergleich von Energieträgern ermöglichte. Der Bauherr kann durch diese Regelung frei entscheiden, ob er die Richtwerte durch verbesserten Wärmeschutz oder durch Optimierung der Anlagentechnik erreicht.55 Mit Inkrafttreten der EnEV 2007 wurde für Bestandsgebäude der Energieausweis verpflichtend eingeführt, der als einheitliches Gütesiegel die energetische Qualität von Gebäuden beurteilen soll56. Durch die Einführung sollen v.a. für Vermieter Investitionsanreize geschaffen werden, denn die entstandenen Kosten sind mit jährlich elf Prozent auf die Kaltmiete umlegbar57. Vorzulegen ist der Energieausweis bei Verkauf, Verpachtung, Vermietung oder Leasing eines Objektes58. Die Entwicklung der EnEV weist, wie o.a. Abbildung 5 zeigt, eine stetige Verschärfung der Energiestandards auf. Zielsetzung der nächsten EnEV Fassung, die voraussichtlich am 1.1. 2009 in Kraft treten wird, ist eine weitere Steigerung der Anforderung um 30%. Durch diesen Beschluss reagiert die Bundesregierung auf die Kritik der letzten Jahre, dass die Anforderungen deutlich unter dem heute wirtschaftlich durchführbaren Niveau liegen59. Schon 2012 soll eine weitere Steigerung um 30% erfolgen60. Experten sehen diese Entwicklung durchaus positiv, jedoch wird eine noch stärkere

Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.70 Rothfuß (2008), S.78f. 55 Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.71 56 Rothfuß (2008), S.78f. 57 Umweltbundesamt (2006), S.12 58 Rothfuß (2008), S.78f. 59 Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.71 60 BMU/BMWi (2007), S.5 54

Forcierung sowie die Abstimmung der EnEV mit dem konkurrierenden „Erneuerbare Energien Gesetz“ gefordert61. Neben den beschriebenen gesetzlichen Regelungen sind v.a. Förderprogramme für die Umsetzung der geforderten Energiestandards wichtig. Im Mittelpunkt steht das „CO2-Gebäudesanierungsprogramm“ der KfW-Bank, das Hausbesitzern durch zinsgünstige Darlehen (ab eff. 3,39% p.a.)62 und Zuschüsse die Möglichkeit bietet, das notwendige Kapital zu generieren. Voraussetzung für den Abruf des Darlehens ist die Bestätigung eines Sachverständigen. Für Gebäude, die vor dem 31.12.1994 errichtet wurden, ist die Durchführung von Maßnahmenpaketen und für Gebäude mit einem Baujahr vor dem 31.12.1983 ist die Sanierung auf Neubau-Niveau zu bestätigen. Gefördert wird bis zu 100% der Investitionssumme, die jedoch auf 50.000 Euro pro Wohneinheit beschränkt ist63. Den Plänen der Bundesregierung zufolge, wird das Programm bis 2011 mit weiteren Finanzmitteln bis zu 200 Mio. Euro unterstützt und ausgeweitet werden64. Zudem existieren Förderungen zur Energieeinsparung in Gebäuden, die durch den Bund, den Freistaat Bayern oder Kommunen bereitgestellt werden. Zu nennen sind z.B. bezuschusste Energieberatungen wie „das Energieexpertengespräch in den eigenen vier Wänden“ in Altötting oder die „Richtlinie über die Förderung der Beratung zur sparsamen und rationellen Energieverwendung in Wohngebäuden vor Ort“, die bis zu 500 Euro für die Beratung in EFH und ZFH bereitstellt65. Abschließend lässt sich feststellen, dass die am Referenz Aö-Süd erwartete Investitionssumme für die energetische Sanierung von knapp 40.000-55.000 Euro zinsgünstig durch z.B. das „CO2-Gebäudesanierungsprogramm“ zur Verfügung gestellt werden kann. Wie bereits diskutiert, kann durch die energetische Sanierung des Hauses mittels Vollwärmeschutz der ersten Forderung der Stadt, 50% der Energie einzusparen, Rechnung getragen werden. Um die zweite Teilforderung, die verbleibenden 50% CO2-neutral zu erzeugen, muss das Wärmebereitstellungssystem neu konzeptioniert werden. 61

o.V. (2008b), S.18ff. KfW Förderbank (2008) 63 Müller B.(2008), S.15ff. 64 BMU/BMWi (2007), S.5 65 Energieförderung (2008) 62

2.3. Technische und wirtschaftliche Betrachtung eines solarthermischen Wärmebereitstellungssystems dargestellt am Referenzhaus Aö-Süd Entsprechend der Forderung wird in diesem Kapitel das CO2-neutrale, bivalente Heizsystem bestehend aus heizungsunterstützender Solaranlage und Pelletkessel, das aktuell in vielen Fachzeitschriften als ideale Kombination beschrieben wird, einer genaueren Analyse unterzogen66. Anhand der Darstellung der aktuellen Marktsituation wie auch möglicher Entwicklungsszenarien werden die Argumente für den Einbau des Systems diskutiert und mögliche Kritikpunkte herausgearbeitet. Im darauffolgenden Schritt findet eine technische Kurzbeschreibung der jeweiligen Komponenten statt, die anschließend am Praxisbeispiel Referenzhaus Aö-Süd dimensioniert werden. Die wirtschaftliche Analyse der Referenzanlage, bei der auch gesetzliche und förderrechtliche Aspekte eine bedeutende Rolle spielen, bildet den Abschluss dieses Kapitels. Ziel ist es, die Grundvoraussetzungen auf das Referenzhaus zu übertragen und zu überprüfen, ob die durchgeführten Maßnahmen wirtschaftlich begründbar im Untersuchungsgebiet umgesetzt werden können.

2.3.1 Marktanalyse und Prognose des bivalenten Heizungsystems Entgegen der Erwartung von Anbietern von Solarthermiesystemen waren 2007 Umsatzeinbußen von ca. 30% hinzunehmen67. Aufgrund des beschränkten Umfanges dieser Arbeit muss auf eine ausführliche Ursachenforschung verzichtet werden, jedoch sollen maßgebliche Faktoren für die positive Erwartungshaltung der Branche, die mit einem Wachstum von ca. 20-25% gegenüber zum Vorjahr rechnet, erläutert werden. Das hohe Ölpreisniveau, wie auch die bis dato besten politischen Rahmenbedingungen68, die durch die Einführung des Erneuerbaren Wärmegesetzes und durch die Erhöhung der Finanzmittel im Marktanreizprogramm (MAP) von 350 auf 500 Mio. Euro geschaffen wurden69, lassen die Branche auf Verbesserung der Situation hoffen. Aufgrund der Einführung der EEG-Novelle für Photovoltaik(PV), die eine stärkere Degression der Einspeisetarife ab 2009 vorsieht70, wird für PV eher 66

Meyer (2008a), S.40 Meyer (2008b), S.72 68 Stryi-Hipp (2008g), S.32ff. 69 Schallenbert (2008), S.11 70 Pohl (2008), S.28 67

eine schwache Performance für 2009 erwartet. Da zwischen dem Wachstum von PV und Solarthermie eine starke negative Korrelation festgestellt werden konnte, wird der Aufschwung der Solarwärme in kommenden Jahren eher gefördert. Der starke Einbruch der Solarthermie Branche 2007 ist u.a. auf die geringe Zahl der Heizkesselmodernisierungen zurückzuführen, die 2007 auch einen Einbruch von 28% erlitten hat. Der vorherrschende Sanierungsstau bei Heizkesseln lässt die Solarbranche mittelfristig auf eine deutliche Verbesserung hoffen. Desweiteren wird durch die andauernde Umwelt- Klimadiskussion die Bereitschaft der Bevölkerung gesteigert in Klimaschutzmaßnahmen, v.a. in Solarwärme, die bei Hausbesitzern einen hohen Stellenwert hat, zu investieren71. Jedoch bleibt eine Abhängigkeit von Energiepreisen, in diesem Falle von Holz- bzw. Pelletpreisen, bestehen. Kritikpunkt stellt hierbei die Versorgung mit dem Brennstoff Pellets dar, welche im Jahr 2005 für Lieferengpässe sorgte. Nach einer Studie des Deutschen Energie-Pellet-Verbands soll die Produktionsquote um den Faktor 4,5 gesteigert worden sein, wodurch sich der Pelletpreis wieder stabilisierte72 und im Vergleich zum Heizölpreis mit 86,9ct/l73 kostete die dem Heizwert eines Liters Öl entsprechende Menge Pellets mit 40ct etwa die Hälfte. Nach Prognosen von Biomasseexperten wird sich der Preis im kommenden Winter weiter auf einem stabilen Niveau von 195-200€/t Pellets bewegen74. Durch die Kombination SolarPellets kann somit die maximal mögliche Preissicherheit und Unabhängigkeit von fossilen Energien durch die Nutzung der Sonnenenergie gekoppelt mit einem nachwachsenden Energieträger gewährleistet werden75. Emissionen, die v.a. durch Brennerstarts der Pellettechnik in Sommermonaten anfallen, können durch die alleinige Warmwasserbereitung durch die Solartechnik vermieden werden76. Zudem werden

regionale

Arbeitsplätze

geschaffen,

umweltgefährdende

Transporte

minimiert und eine 100% CO2-neutrale, regenerative Wärmeversorgung eingesetzt77. Die angeführten Argumente, wie das enorme Wachstumspotential, die politische

Stryi-Hipp (2008g), S.32ff. Haus&Energie(2008c), S.46 73 Tecson(2008) 74 Engels (2008), S.46 75 Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie (2008), S.63 76 Hilgers (2008), S.43 77 Sollet (2008) 72

Rückendeckung, wie auch die Akzeptanz der Bevölkerung lassen zusammenfassend die Schlussfolgerung zu, dass der Einsatz von Solarthermieanlagen in Kombination mit Biomassefeuerung in den nächsten Jahren einen Aufschwung erleben wird.

2.3.2 Technische Funktionsweise des Solar-Pellet-Heizsystems

Abbildung 8: Funktionsprinzip einer thermischen Solaranlage mit Heizungsunterstützung Quelle: http://www.jenni.ch/pdf/Solarspeicher.pdf

Abbildung 8 stellt eine mögliche Variante des Aufbaus einer thermischen Solaranlage mit Heizungsunterstützung dar. Aufgrund begrenzter Seitenkapazitäten wird die Funktionsweise nur kurz erläutert. Kollektoren absorbieren die solare Strahlung und geben die Wärme an die frostsichere Wärmeträgerflüssigkeit, ein Gemisch aus Glykol und Wasser, ab78. Alsbald die Sonne scheint, wird dieses durch den Solarkeislauf (gelb) zum Speicher gepumpt. Der Wärmetauscher im unteren Teil des Kombispeichers gibt die Wärme an das rot dargestellte Heizungswasser ab. Beim abgebildeten System handelt es sich um ein Tank-in-Tank-Prinzip, d.h. im mit Heizwasser gefüllten Speicher befindet sich ein kleiner Trinkwasser-Speicher (blau), dessen Inhalt durch solare Wärmeeinspeisung miterwärmt wird79. Andere Systeme, wie z.B. der solare Pufferspeicher, die nur Heizwasser enthalten, ermöglichen die Erhitzung des Trinkwassers über eine Frischwasserstation. Durch die Trennung von Brauch-und Heizwasser erübrigt sich das Problem der Kalkablagerung, was höhere Temperaturen im Speicher zulässt und größere Wärmemengen pro Liter Behälter-

78 79

Hadamovsky (2007), S.147 Stryi-Hipp (2008e), S.5

25 volumen ermöglicht80. In Zeiten, in denen der Bedarf nicht solar gedeckt werden kann, wird dem System die fehlende Wärme durch einen konventionellen Heizkessel (z.B. Biomasse, Öl, Gas, etc.) über den zweiten Wärmetauscher im oberen Teil des Speichers zugeführt.81

2.3.3 Einflussgrößen auf die Dimensionierung der Komponenten Die Notwendigkeit für große Solarpufferspeicher ergibt sich, wie Abbildung 9 verdeutlicht, durch die zeitliche Diskrepanz des Heizenergiebedarfs und des Solarenergieangebots. Ziel der Auslegung des Heizsystems muss es daher sein, diese Verschiebung auf ein Minimum zu reduzieren und die Wärme dann bereitzustellen, wenn sie benötigt wird. Zur Erreichung eines möglichst hohen solaren Deckungsgrades spielen verschiedene Parameter, die in folgendem erläutert werden, eine große Rolle.

Abbildung 9: Energiebedarf und Solarenergieangebot Quelle: Sonnenhaus-Institut, Das Sonnenhaus S.9

Wie bereits in Kapitel 2.2 beschrieben kommt der umfassenden Wärmesanierung des Objekts die höchste Priorität zu, da sie für die Dimensionierung und die Wirkung der solarthermischen Anlage von großer Bedeutung ist82. Eine weitere wichtige Komponente stellt die Dimensionierung der Kollektorfeldgröße dar, die unter technischen und investiven Gesichtspunkten betrachtet werden muss. Durch den Azimutwinkel α wird die Abweichung des Kollektors bzw. des Objekts von der exakten Südausrichtung (O Grad) angegeben. Der höchste solare Ertrag ergibt sich bei genauer 80

Hadamovsky (2007), S.196 Stryi-Hipp (2008e), S.5 82 Janzing (2008), S.10 81

Südausrichtung. Abweichungen in Ost-und West-Richtung können bis zu 40 Grad toleriert werden83, jedoch reduziert sich der Ertrag bei Ausrichtung nach Südwest/Südost um ca. 5%84. Die Einbußen können jedoch durch eine Vergrößerung des Kollektorfeldes kompensiert werden85. Die Bestimmung des optimalen Neigungswinkels β sollte so gewählt werden, dass in der Hauptnutzungszeit ein optimaler Gewinn erzielt wird. Für die heizungsunterstützende Solarthermieanlage werden generell steilere Winkel angesetzt als zur reinen Warmwassererwärmung. Grund hierfür stellt der flachere Einfallswinkel der Sonnenstrahlung im Winter dar86. Einige Publikationen sehen den optimalen Neigungswinkel zwischen 50 und 70 Grad87, andere zwischen 45 und 53 Grad88. Eine weitere Möglichkeit bietet die Montierung der Kollektoren an einer südseitig gelegenen senkrechten Fassade, durch die im Vergleich zu horizontal ausgerichteten Kollektoren 20% höhere Jahreserträge eingebracht werden können89. Neben dem Vorteil der besseren Nutzung der Wärmeenergie im Winter, wird durch steile Neigungswinkel eine Überhitzung bei hohem Sonnenstand im Sommer gemildert90 und die Selbstreinigungsfähigkeit der Anlage gefördert, was zu weniger Produktionsausfällen führt91. Eine der wichtigsten Komponenten stellt der Wärmespeicher dar, dessen Aufgabe es ist, die Kluft zwischen Energieangebot und -nachfrage zu überbrücken92. Abbildung 10 veranschaulicht den Zusammenhang zwischen Deckungsgrad, Kollektorfläche und Speichergröße. Für die Dimensionierung des Speichers existieren einige Faustregeln, die auch in Zusammenhang mit förderrechtlichen Vorgaben stehen und teilweise auf Erfahrungswerte bereits erstellter Systeme aufbauen. Solifer geht von der 20/50 Regel aus, d.h. die Kollektorfläche sollte mindestens 20% der beheizten Wohnfläche betragen und pro installiertem m² Kollektorfläche sollen 50 Liter für den

Greml (2006), S.5f. Stryi-Hipp (2008f), S.5 85 Hadamovsky (2007), S.216 86 Greml, (2006), S.5f. 87 Sonnenhaus-Institut (o.J.), S.11 88 Hadamovsky (2007), S.217 89 Greml (2006), S.5f. 90 Sonnenhaus-Institut (o.J.), S.11 91 Greml (2006), S.7 92 Greml (2006), S.32 84

27 Speicher veranschlagt werden93. Die Abbildung 10 und die Erfahrungswerte des Sonnenhaus-Institutes zeigen, dass sich eine größere Dimensionierung des Speichers positiv auf den Deckungsgrad auswirkt. Demnach können pro m² Kollektor ca. 100– 250 Liter Speicherkapazität angesetzt werden. Dieser Ansatz wird seit der neuen MAP-Förderung seitens der BAFA mit einem eigenen Fördersatz bedacht94.

Abbildung 10: Solarer Deckungsgrad in Abhängigkeit von Kollektor und Speichergröße Quelle: Sonnenhaus-Institut, Das Sonnenhaus S.12

Niedertemperaturheizungen tragen zusätzlich zu einem geringeren Energiebedarf bei und ermöglichen eine effiziente Nutzung von Solarenergie und Brennwerttechnik, da sie aufgrund von Strahlungswärme niedrigere Behaglichkeitstemperaturen und geringere Lüftungswärmeverluste zur Folge haben95. Da der nachträgliche Einbau von Fußbodenheizungen bzw. Wandheizungen im Altbau mit hohen Investitionskosten in Zusammenhang steht, ist es auch möglich vorhandene Heizkörper zu verwenden und diese auf niedrigem Temperaturniveau zu betreiben, sofern die Wärmedämmung vollwertig durchgeführt wurde96. Eine weitere Einflussgröße die keinesfalls zu vernachlässigen ist, stellt das Verbraucherverhalten dar, das jedoch nicht in die Simulation mit einfließen kann.

2.3.4 Dimensionierung der Komponenten am Referenzhaus Aö-Süd Um das technische Potential am „Referenzhaus Aö-Süd“ bestimmen zu können, muss eine zukunftsweisende und technisch realisierbare Dimensionierung der Heizanlage gefunden werden. In diesem Zusammenhang spielen zwei Begrenzungs93

Solifer (2008) Meyer (2008c), S.9 95 Verband der Solar-Partner e.V.(2007), S.2 96 Sonnenhaus-Institut (o.J.), S.37 94

faktoren eine bedeutende Rolle, zum einen die zur Verfügung stehende Dachfläche, zum anderen müssen die gegebenen Platzverhältnisse vor Ort zum Einbau des Solarspeichers und der Zusatzheizung analysiert werden. Wie in Kapitel 2.1 beschrieben, steht dem Haus mit einer Dachfläche von 93 m² ausreichend Kollektorfläche zur Verfügung. Entscheidend für die Dimensionierung ist demnach die nutzbare Heizraum- bzw. Brennstofflagerfläche, wobei die Wahl der Zusatzfeuerung ausschlaggebend ist. Da von einem Kesseltausch und Brennstoffwechsel auszugehen ist, bieten sich zur ökologischen Zusatzfeuerung Holzvergaserkessel, wohnraumbeheizte Pellet- oder Stückholzöfen mit Wassertasche oder Holzpellet - Zentralheizungen an97. Nach Abwägung der Argumente für oder wider ein System, wird beim Referenzhaus Aö-Süd der Einsatz einer vollautomatischen Pelletzentralheizung betrachtet. Ein wichtiges Kriterium hierbei spielt die Möglichkeit der Automatisierung der Brennstoffzufuhr über eine Saugaustragung oder eine mechanische Förderschnecke, die somit den gleichen Komfort wie ein Öl- oder Gaskessel bieten kann. Zudem erzielen Pelletkessel einen hohen Wirkungsgrad und haben niedrige Emissionen zur Folge, so dass sie BAFA förderungsfähig sind. Dafür stehen sie aber mit höheren Investitionen im Zusammenhang und benötigen einen separaten Lagerraum, jedoch verzeichnen Pellets ein geringes Lagervolumen98. Die Praxis zeigt, dass der ehemalige Öltankraum, der bei ca.65% der Häuser im Untersuchungsgebiet existiert, zu einem Brennstofflager für Pellets umfunktioniert werden kann. Desweiteren ist es möglich Pelletlager und Kessel räumlich zu trennen, da durch den o.a. automatischen Transport bereits technische Lösungen existieren, um einer eventuellen Platznot vorzubeugen99. Ein weiteres Problem besteht in der Umgehung vorgegebener Grenzen, wie z.B. Raumhöhe, Türbreiten, etc. zum Einbau des großen Solarspeichers, dessen mögliche Einbaugröße die Dimensionierung der Solaranlage bestimmt. Solartanks bis ca.1.000 Liter Volumen passen gewöhnlich noch problemlos durch eine Tür und in herkömmliche Kellerräume, größere Speicher stellen hier ein Problem dar. Doch es können Lösungen gefunden werden, zum einen können mehrere kleine Speicher in Reihe geschaltet werden, sogenannte Satellitenspeicher, die jedoch mit mehr Raumbedarf und

Sonnenhaus-Institut (o.J.), S.37 Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e.V. (2002), S.51 99 Sonnenhaus-Institut (o.J.), S.37 98

größeren Wärmeverlusten einhergehen, zum anderen versprechen große Speicher eine bessere Bewirtschaftung und kleinere Wärmeverluste. Der Trend geht zum Platzschweißen über, d.h. Einzelteile werden vor Ort zusammengeschweißt. Durch diese Methode können auch Speicher mit Volumina größer als 4.000 Liter installiert werden, die jedoch mit höheren Kosten verbunden sind100. Schenkt man den Vertretern der Solarbranche Glauben, so soll es bis 2030 Standard werden, 50% des Wärmebedarfes von sanierten Altbauten durch Kollektoren abzudecken101. Wie bereits 25 realisierte Objekte in Bayern und Baden-Württemberg beweisen, ist es durchaus möglich, Altbausanierungen mit solaren Deckungsgraden über 50% durchzuführen102. Unter Beachtung der o.a. Kriterien und Restriktionen zur Erreichung eines ähnlich hohen solaren Deckungsgrades im Altbaubestand wurde am Referenzhaus Aö-Süd eine Dimensionierung der Anlage vorgenommen und die damit verbundene Endenergieeinsparung im Programm GetSolar simuliert. Angesetzt wurde, wie in Kapitel 2.2 erläutert, ein um 50% reduzierter Energiebedarf des Referenzhauses Aö-Süd mit 14.400 kWh pro Jahr. Um die Effizienz der Anlage zu erhöhen, wurden die eingesetzten Flachkollektoren von 30 auf 50 Grad aufgeständert. Mit einer Kollektorfläche von 30 m² und einem Pufferspeichervolumen von 4.670 Liter, können 50,1% des Wärmebedarfes pro Jahr durch die thermische Solaranlage abgedeckt werden.103 Die Zusatzheizung muss demnach 49,9% des Wärmebedarfs bereitstellen, was 7.186 kWh, 1437 kg Pellets oder 718l Öl entspricht. Diese Zahlen sind jedoch nur als Richtwerte zu verstehen, da in der Praxis viele Faktoren den Deckungsgrad beeinflussen, die nicht simuliert werden können.

2.3.5 Wirtschaftlichkeitsanalyse der thermischen Solaranlage Die Bedeutung der Wirtschaftlichkeit einer Anlage spielt v.a. bei der Anwendung erneuerbarer Energien eine Schlüsselrolle, da oft nur die Lösung mit betriebswirtschaftlichem Optimum bevorzugt wird104. Für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung müssen neben der aus dem Solarsystem gewonnenen Nutzwärmemenge und den Investitionskosten unter Einbezug möglicher Fördermittel weitere Basiswerte wie 100

Röpcke (2007b), S.71 Hackstock (2008), S.41 102 Röpcke (2007a), S.1 103 Anhang – 3. Ergebnisse GetSolar 30 m² (Vers.9.0) 104 Quaschning (2006), S.312 101

Nutzungsdauer der Solaranlage, Inflationsrate, Energiepreisentwicklung, spezifische Energieeinsparung fossiler Energieträger, Betriebs- und Wartungskosten, sowie Höhe, Zinssatz und Laufzeit eines möglichen Darlehens angenommen und beachtet werden. Die geeignetste Methode um ein brauchbares Ergebnis zu erhalten, stellt die Barwertmethode dar, die alle Einnahmen und Ausgaben, abhängig von Zinssatz, Inflationsrate, Preissteigerungen und dem Zeitpunkt ihres Auftretens auf den Start den Inbetriebnahme der Investition diskontiert105. In der verwendeten Wirtschaftlichkeitsanalyse, bereitgestellt von Dr. Alfred Körblein vom Umweltinstitut München e.V., findet neben der Barwertmethode auch die Annuitätenmethode Anwendung, die die Gestehungskosten einer solarthermischen kWh bestimmt und mit den mittleren konventionellen Energiekosten vergleicht, die über den Mittelwertfaktor unter Einbezug der Lebensdauer, der Energiepreissteigerung sowie dem Zinssatz errechnet werden. Als wirtschaftlich kann die Anlage bezeichnet werden, wenn die Gestehungskosten der Anlage kleiner sind, als die konventionellen Energiekosten106. Folgende Tabelle 1 bildet die Ergebnisse der sich im Anhang befindlichen Wirtschaftlichkeitsrechnung107 überblicksmäßig ab. Da eine Vielzahl von Einflussgrößen auf die Analyse einwirkt, ist die Aussagekraft bezogen auf die Lebensdauer der Anlage (hier: 25 Jahre) kritisch zu hinterfragen. Es ist nur möglich, unter den aktuell vorherrschenden Voraussetzungen Prognosen und Trends zu erstellen und diese untereinander in Bezug zu setzen. Für die Ermittlung der Investitionskosten wurden mittlere spezifische Anlagekosten (betriebsfertiger Zustand) in Höhe von 800€/m² Kollektorfläche unterstellt, die aktuellen Marktpreisen entsprechen. In der Analyse werden die Anschaffungskosten um die durch das MAP des BAFA bereitgestellten Fördermittel verringert und tragen positiv zu einer schnelleren Amortisation bei108. Der Restbetrag kann zu 100%, wie in Kapitel 2.2.2 Gesetze, Verordnungen und Förderprogramme bereits erläutert, über die KfW-Bank zinsgünstig finanziert werden. Mögliche Finanzierungsprogramme für den Einbau einer thermischen Solaranlage stellen die miteinander kombinierbaren Darlehen „Wohnraum modernisieren“ und „CO2-Gebäudesanierungsprogramm“ dar. Aufgrund der Gebäude105

Hadamovsky (2007), S.235f. Umweltinstitut München (2008) 107 Anhang –4. – 7. Wirtschaftlichkeitsanalyse 30 m² / 9. - 10. Wirtschaftlichkeitsanalyse 12 m² 108 Meyer (2008c), S.10f. 106

sanierung am Referenzhaus wurde die Höchstsumme von 50.000€ bereits erreicht, somit kann das Heizsystem nur über das Programm „Wohnraum modernisieren ÖkoPlus“ mit einem eff. Zinssatz von 4,73% über 20 Jahre finanziert werden109. Kollektorfläche

solarer Deckungsgrad

Investitionssumme (800€/m² Kollektorfläche)

30m²

50%

24.000

4.150

30m²

50%

24.000

12m²

25%

12m²

25%

Pelletpreissteigerung 5% Förderung Darlehen** (MAP)*

Amortisationszeit

Sollwert: Pelletpreissteigerung

interner Zinsfuß***

Kapitalwert (in €)

1,0%

-6.602,2

> 25 Jahre

7,50%

4.150

100%

-4,8%

-7.807,7

> 25 Jahre

7,90%

9.600

2.260

4,5%

22,2

24 Jahre

9.600

2.260

100%

4,1%

405,9

25 Jahre

(interner Zinsfuß > Kapitalzinssatz)

*Basisförderung:105€/m² Kollektorfläche; Kesseltauschbonus: 750€, Solarpumpenbonus: 50€; Umwälzpumpenbonus: 200€ ** KfW-Bank: Programm Wohnraum Modernisieren Öko-Plus; Zinssatz: eff. 4,73%; Stand:12.6.2008, Laufzeit 20 Jahre *** Kapitalzinssatz 4%

Tabelle 1: Vergleich: Wirtschaftlichkeitsrechnung verschiedener Heizsystemkonfigurationen Quelle: Eigener Entwurf

Die wichtigste Einflussgröße auf die Wirtschaftlichkeit der solarthermischen Anlage stellt die Energiepreisentwicklung des konventionellen Brennstoffes dar. In diesem Fall wird ein Pelletpreis von 6,0ct/kWh mit einer jährlichen Steigerungsrate von 5% als Referenzpreis angesetzt. Unter diesen Annahmen lässt sich aus o.a. Tabelle schlussfolgern, dass die am Referenzhaus eingesetzte technisch optimierte Variante „solarer Deckungsgrad 50%“, einhergehend mit hohen Investitionskosten und einer größeren Amortisationszeit als der Lebensdauer, unter diesen Rahmenbedingungen nicht als betriebswirtschaftlich rentabel darstellbar ist. Ein positiver Kapitalwert würde sich erst bei einer jährlichen Pelletpreissteigerung von 7,5 bzw. 7,9% ergeben. Die Variante „solarer Deckungsgrad 25%“110 weist schon bei einer Preissteigerung von 5% einen positiven Kapitalwert auf und kann unter vorgegebenen Bedingungen als wirtschaftlich sinnvoll betrachtet werden. Wie hoch die Rendite in Realität ausfällt, ist jedoch abhängig vom angesetzten Kapitalzinssatz, der Höhe der Fördermittel, den Betriebs-und Wartungskosten, dem Verbraucherverhalten, dem Dämmzustand des Objektes sowie der Energiepreisentwicklung des Referenzbrennstoffes, was über die gesamte Lebensdauer der Anlage nur sehr schwer abschätzbar ist. Als weiterer Kritikpunkt der betriebs109 110

KfW Förderbank (2008) Anhang – 9. - 10. Wirtschaftlichkeitsanalyse 12 m²

wirtschaftlichen Betrachtung ist die fehlende Berücksichtigung der externen Kosten zu nennen, die neben F&E und Entsorgung vor allem Umwelt- und Gesundheitsschäden umfassen. Da diese Posten nicht in den Wärmepreis mit einfließen, kommt es zu einer Verzerrung der Wettbewerbssituation zwischen erneuerbaren und konventionellen Energien, da die externen Kosten bei regenerativen Energieträgern deutlich geringer sind111. Neben der mangelhaften Erfassung des ökologischen Vorteils von solarthermischen Anlagen, fehlt zudem die Bewertung der entstehenden Unabhängigkeit von Energieimporten.

2.3.6 Regionales Marktpotential Entsprechend der Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsanalyse muss die Potentialabschätzung differenziert gesehen werden. Könnte die optimistische Betrachtungsweise „solarer Deckungsgrad 50%“ im Untersuchungsgebiet umgesetzt werden, so würde dies einem möglichen Investitionsvolumen in Höhe von 12,36 Mio. Euro entsprechen. Unter der gleichen Annahme von spezifischen Anlagekosten von 800 €/m² Kollektorfläche, ergibt sich für die Variante „solarer Deckungsgrad 25%“ eine Investitionssumme von 4,9 Mio. Euro. Werden Wartungskosten in Höhe von 1,5% p.a. angesetzt, so würden jährlich Kosten in Höhe von 56.000-142.000 Euro anfallen. Ein erheblicher Teil des Umsatzes könnte in der Region verbleiben, sofern es gelingt, das regionale Handwerk auf die Produktion, Installation und Wartung der thermischen Solarsysteme zu spezialisieren. Der Vollständigkeit halber ist das Potential von PV-Anlagen in diesem Zusammenhang darzustellen, da maximal die Hälfte der Dachfläche für solarthermische Zwecke verwendet wird. Somit ergibt sich für das Untersuchungsgebiet ein Gesamtflächenpotential von 23.947 m². Wird pro m² Kollektorfläche eine durchschnittlich erzeugbare Leistung von 112,5 kWhel angenommen, so kann von einem jährlichen Energieertrag von ca. 2,7 Mio. kWhel ausgegangen werden. Nach dem Institut für ökologische Wirtschaftsforschung kann pro kWp von 900 kWhel installierter Leistung ausgegangen werden. Im Umkehrschluss bedeutet dies eine Installation von 2.993 kWp in Aö-Süd, geht man dabei von Investitions-und Installationskosten in Höhe

111

Quaschning (2006), S.325

von 4.500 Euro netto für eine kW-Einheit aus, so ist ein mögliche Investition von 13,47 Mio. Euro erzielbar112.

2.4 Abschätzung des Biomassepotentials Anhand der Betrachtung des jährlichen Energieholzpotentials soll ermittelt werden, ob der Landkreis Altötting das benötigte Brennstoffmaterial wie z.B. Pellets, Scheitholz, Hackschnitzel, etc. regional und nachhaltig zur Verfügung stellen kann. Unterstellt wird, dass 91,2% der Objekte im Landkreis EFH und ZFH darstellen113, wovon ausgehend vom Untersuchungsgebiet 68% für oben dargestelltes Heizsystem, mit solarem Deckungsgrad von 50% geeignet wären und ca.7 MWh/a Nutzwärme verbrauchen, was mit durchschnittlich 4 Bewohnern pro Objekt einem Energiebedarf von 1,75 MWh/a pro Person entspricht. Für den Landkreis mit 108.789 Einwohnern114 bedeutet dies einen jährlichen Energieverbrauch von 119.098 MWh. Analog zu der bereits vorhandenen Biomassepotentialstudie für Südostoberbayern durch das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung wird das Potential für den Landkreis Altötting bestimmt. Als energetisch nutzbares Holz stehen drei Arten zur Verfügung: Restholz, Industrieholz und Stammholz minderer Güte. Unter Einbezug des jährlichen Festmeterholzzuwachses, des jährlichen Einschlags, und des zur Verfügung stehenden ungenutzten Zuwachses, der zu 22,5% energetisch nutzbar ist, ergibt sich für den Landkreis Altötting mit 16.108 ha forstwirtschaftlicher Fläche115 nach Subtraktion des ohnehin genutzten thermischen Anteils ein regionales Wärmepotential aus Energieholz in Höhe von 19.500 – 33.600 MWh. Die Spanne kommt durch unterschiedliche Annahmen der Nachwuchsrate aufgrund von Standortbedingungen zustande. Die Rate kann zwischen 7,5 fm/ha und 13 fm/ha angenommen werden. Im Umkehrschluss bedeutet das Ergebnis, dass, falls die Variante „solarer Deckungsgrad 50%“ auf alle relevanten Objekte im Landkreis Altötting angewendet werden würde, nur 16,3-28,3% nachhaltig von regionaler Biomasse versorgt werden könnten116. Auch wenn, wie in Kapitel 2.3.1 erläutert, die Produktionskapazitäten erweitert wurden, muss die nachhaltige überregionale Bereitstel112

Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.48 Bayerisches Landesamt für Statistik und Datenverarbeitung (2008) 114 Amt für Landwirtschaft und Forsten (2008), S.3 115 Amt für Landwirtschaft und Forsten (2008), S.9 116 Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.40ff. 113

lung des Brennstoffes aufgrund des langen Betrachtungszeitraumes kritisch hinterfragt werden, da das Biomassepotential stark von der Entwicklung des Einsatzes von biomassebasierten Heizanlagen beeinflusst wird. Durch vermehrte Nutzung könnte es zu erneuten Produktionsengpässen kommen, was Preissteigerungen zur Folge hätte, die sich wiederum positiv auf die Amortisationszeit von thermischen Solaranlagen auswirken könnten.

2.5 Darstellung und Interpretation der Ergebnisse Wie Tabelle 2 zeigt, ergeben sich für das Siedlungsgebiet Aö-Süd durch die Umsetzung der dargestellten Maßnahmen enorme regionalwirtschaftliche Effekte, die ein Investitionspotential von 30,4 bis 47,4 Mio. Euro und jährlich auftretende Instandhaltungskosten bis zu 650.000 Euro implizieren. Das Investitionspotential für die Pelletheizung ergibt sich aufgrund aktueller Marktpreise, die auf den Bestand (515 Objekte) hochgerechnet wurden117. Die jährlichen Wartungskosten wurden auf 3% festgesetzt118. Ohne Beachtung der grauen Energie ist die Nutzung der Solarwärme während ihrer gesamten Lebenszeit als Co2-freie und kostenlose Energiequelle einzustufen119. Auch in Kombination mit Biomassefeuerung kann die gesamte Heizanlage weiter als CO2-neutral gesehen werden, da bei der Verbrennung von Biomasse nur die Menge an CO2 emittiert wird, die während der Wachstumsphase aufgenommen wurde120. Durch die energetische Gebäudesanierung können 50% des Nutzwärmebedarfes bzw. 50% der CO2-Emissionen eingespart werden.

thermische Solaranlage

Heizanlage (Pelletzentrale)

energetische Sanierung

Investitionskosten (in Mio.€) jährliche regionale Wertschöpfung (in Tsd. €)

4,9-12,4

6,0-8,1*

19,5-26,9

30,4 - 47,4

56-142

180 -244

195-269**

431- 655

Vermeidung von CO2

100%***

100%****

50%

100%

*Kostenberechung Pelletanlage: Komplettangebot nach aktuellen Marktpreisen (+/- 15%) ** Sanierungsquote 1% ***Keine Beachtung der grauen Energie **** bei nachhaltiger Nutzung mit Wiederaufforstung CO2-neutral

Tabelle 2: Zusammenfassung der Ergebnisse Quelle: Eigener Entwurf

117

Meyer (2008c), S.10 Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e.V. (2002), S.80 119 Hackstock (2008), S.40f. 120 ZREU GmbH (1996), S.17 118

Da die Erschließung des Potentials aufgrund der Funktionsfähigkeit vorhandender Heizsysteme und mangelnder Information nicht unmittelbar erfolgt121, ist es ratsam eine zielgerichtete Direktmarketingstrategie für besonders interessante Objekte einzuführen. Objekte erster Priorität stellen hierbei 148 Häuser dar, die vor 1984 errichtet wurden und eine Heizungsanlage bewirtschaften, die älter als 15 Jahre ist. 41 Objekte, die nach 1984 erbaut wurden und ein Heizsystem betreiben, das zwischen 10 und 15 Jahre alt ist und somit in den nächsten Sanierungszyklus fällt, werden als Objekte zweiter Priorität eingestuft. Die Ergebnisse des Direktmarketings wurden grafisch aufbereitet und können in Kombination mit dem anfangs erwähnten Energienutzungsplan im Anhang eingesehen werden122. Das gezielte Marketing stellt jedoch nur einen Baustein der möglichen Realisierung der dargestellten Energiestrategie dar. Im folgenden Zukunftsausblick werden daher die örtlichen Voraussetzungen für eine erfolgreiche Umsetzung der Strategie gegenübergestellt.

3. Ausblick und Bewertung der Umsetzbarkeit der Strategie Durch die Gründung des Exekutivbündnisses AKA, bestehend aus Handwerksbetrieben, Energieberatern und Banken, wurde 2007 der Grundstein zur Realisierung der angestrebten Ziele Altöttings gelegt. Wie die im April 2008 durchgeführte Fragebogenerhebung im Kreis der AKA zeigt, besteht nach Aussagen der Mitglieder eine hundertprozentige Kompatibilität zwischen Zielen der Stadt und den partizipierenden Unternehmen, die den Beitrag zum Klimaschutz neben der Bündelung von Know-How als wichtigstes Motiv für den Beitritt anführen. Als weiteres positives Signal für die Umsetzbarkeit der beispielhaft am Referenzhaus Aö-Süd dargestellten Strategie, kann die hohe Motivation der AKA gewertet werden. 50% würden bis 500 Euro, 37,5% bis 1.000 Euro in Weiterbildungsmaßnahmen im Rahmen der KlimaAllianz investieren. Die Voraussetzungen für die Ausschöpfung des Potentials können von planerischer und exekutiver Seite als sehr gut bewertet werden, wenn auch hier noch Verbesserungspotential bzgl. der Integration der Unternehmen sowie des internen Informationsmanagements besteht.

121 122

Benesch (2005), S.7 Anhang – 11. Energienutzungsplan und Direktmarketing

50% der KlimaAllianz-Mitglieder geben an, sie hätten Bedenken bzgl. der Umsetzung der Energiestrategie und finden den Verantwortlichen im Endverbraucher, der mitunter die wichtigste Komponente für die erfolgreiche Implementierung der Strategie darstellt. Im Wesentlichen können die Ursachen auf zwei Punkte reduziert werden, zum einen spielt fehlendes Kapital, zum anderen die fehlende Motivation der Bevölkerung eine bedeutende Rolle. Um die Hindernisse überwinden zu können, muss im Rahmen eines verstärkten Informationsmanagements Aufklärungsarbeit in Form von Initiativen, wie z.B. der deutschlandweiten Solarkampagne „Woche der Sonne“123 geleistet und individuelle Energieberatung z.B. im Zuge des Direktmarketings verstärkt werden. Des Weiteren wäre es denkbar, finanzielle Barrieren durch die Einführung von Solar-Contracting Maßnahmen zu überwinden, die im Rahmen eines weiteren Schrittes der Strategieentwicklung geprüft werden könnten. Entsprechend den Ergebnissen der Studie konnte aufgezeigt werden, dass es technisch möglich, ökologisch sinnvoll und bei heutigen Voraussetzungen u.a. wirtschaftlich darstellbar ist, Solarwärme als Wärmequelle einzusetzen. Neben der Kommunikationsarbeit ist es jedoch weiter erforderlich auch technische Verbesserungen zu realisieren, wie z.B. die Langzeitspeicherung von Solarwärme mit geringen Verlusten und geringerem Platzbedarf vom Sommer bis in den Winter zu ermöglichen124, die Kosteneffizienz weiter zu steigern und die Dämmstandards weiter zu verbessern. Abschließend bleibt festzuhalten, dass durch die Übertragung des am Referenzhaus Aö-Süd dargestellten Maßnahmenpakets auf das gesamte Siedlungsgebiet, die Möglichkeit besteht, die geforderten Ziele der Stadt , die Halbierung des Energiebedarfes, die Reduktion der CO2-Emissionen sowie die Umstellung auf EE zu erreichen. Durch die Implementierung könnten sich weitere Vorteile wie z.B. die wirtschaftliche Stärkung der Stadt, einhergehend mit dem verminderten Kapitalabfluss, die Wertsteigerung des Gebäudebestandes, die Erhöhung der Lebensqualität sowie die Belebung des regionalen Arbeitsmarktes ergeben. Grundlage für die Erreichung der Ziele stellt jedoch ein funktionierendes, zielgerichtetes und kontinuierliches Informationsmanagement dar. 123 124

Großmann (2008), S.16f. Baron (2007), S.6

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• Dingl, Anton (2006), Integriertes Ressourcenmangement, Wärmekataster Stadt Altötting, Altötting • Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), Potenzialabschätzung zum Ausbau erneuerbarer Energien und zur energetischen Gebäudesanierung in Südostoberbayern, Basisstudie im Rahmen der Klima-Werkstatt: Klimaschutz und Anpassungspotenziale einer Region und Ihre Erschließung; Chiemgau – Inn – Salzach –Berchtesgadener Land, Berlin •

Intergovernmental Panel on Climate Change (2007), Climate Change 2007, Summary for Policymakers, Online im WWW unter URL: http://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/umweltthemen/klima/ipcc-studie/IPCC2007FullDocument.pdf [10.06.2008]

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โ ข

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Sollet (2008), Online im WWW unter URL: http://www.sollet.info/en/info/info01.php [18.05.2008]

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Umweltinstitut München e.V. (5.3.2008), Online im WWW unter URL: http://umweltinstitut.org/energie--klima/wirtschaftlichkeit-vonsolaranlagen/berechnungstabellen-der-wirtschaftlichkeit-von-solar-anlagen-zumherunterladen-212.html [18.04.2008]

Sonstige: • Dingl, Anton (2008), Geschäftsführer der Bio-On GmbH, Altötting, Schreiben vom 24.06.2008 • Greml, Andreas (2006), Thermische Solaranlagen, Vorlesungsskriptum der Lehrveranstaltung Erneuerbare Energien & Energietechnik, FH Kufstein

• Müller, Bernhard (2008), Finanzierung von energiesparenden Maßnahmen im privaten Wohnungsbau, Vortrag, Altötting, April 2008 • Pospischil, Peter (2008) BAFA gelisteter Energiesystemberater, Neuötting, Schreiben vom 27.05.2008 Zeitungsartikel: • Bauchmüller, Michael (2008), Die Preise für Öl und Gas explodieren in Süddeutsche Zeitung, München, Jahrgang 64, Nr.132, 9.6.2008, S.1 Unternehmenspublikationen: • Sonnenhausinstitut (o.J.), Das Sonnenhaus, Straubing • ZREU GmbH (1996), Energiekonzepte für die breite Anwendung von Sonnenenergie und Biomasse in kleinen und großen Städten Europas, Regensburg

VII

Inhaltsverzeichnis Anhang

ANGEBOT STRABAG ......................................................................................... 1

UMFRAGE ALTÖTTINGERKLIMAALLIANZ ........................................................ 2

ERGEBNISSE GETSOLAR 30 m² (VERS.9.0) ....................................................... 4

WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE - 30 m ² OHNE DARLEHEN ............................. 5

WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – 30 m² OHNE DARLEHEN ENERGIEPREISSTEIGERUNG 7,5%............................................................................................ 5

WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – 30 m² MIT DARLEHEN ................................ 6

WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – 30 m² MIT DARLEHEN ENERGIEPREISSTEIGERUNG 7,9%............................................................................................ 6

ERGEBNISSE GETSOLAR 12 m² (VERS.9.0) ....................................................... 7

WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – 12 m² MIT DARLEHEN ................................ 8

10.

WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – 12 m² OHNE DARLEHEN.............................. 8

11.

ENERGIENUTZUNGSPLAN UND DIREKTMARKETING ........................................... 9

1. Angebot Strabag

2. Umfrage AltรถttingerKlimaAllianz

3. Ergebnisse GetSolar 30mÂ˛ (Vers.9.0)

4. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 30mÂ˛ ohne Darlehen

5. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 30mÂ˛ ohne Darlehen Energiepreissteigerung 7,5%

6. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 30mÂ˛ mit Darlehen

7. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 30mÂ˛ mit Darlehen Energiepreissteigerung 7,9%

8. Ergebnisse GetSolar 12mÂ˛ (Vers.9.0)

9. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 12mÂ˛ mit Darlehen

10. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 12mÂ˛ ohne Darlehen

11. Energienutzungsplan und Direktmarketing