Gebäudedämmung: Wie und mit welchem Aufwand? Oder doch nur eine modernere Heizung? Diese Fragen bewegen längst nicht nur deutsche Gemüter. Von Russland bis Mexiko, von Norwegen bis Thailand ist der Heizungs- und Kühlungsbedarf von Gebäuden angesichts steigender Heizölpreise und Gaspreise eine wichtige Stellschraube für Investoren, den nationalen Energiebedarf oder die Außenhandelsbilanz. Und auch klimapolitisch führt kein Weg am Gebäudesektor vorbei.
Die Internationale Energieagentur (IEA) stellte hierzu jüngst ihre „Technology Roadmap: Energy Efficient Building Envelopes“ vor (Paris Dez. 2013, Hauptautor Marc LaFrance; in Kooperation u.a. mit der Russian Energy Agency, Tsinghua University und dem amerikanischen Energieministerium).
Überblickszahlen: Der globale Wärmemarkt
In Gebäuden wird weltweit mehr als ein Drittel der Energie verbraucht und direkt oder indirekt ein Drittel der weltweiten CO2-Emissionen verursacht. In kalten Regionen sind es sogar bis zu 50%. Je nach Klimaregion wird 20-60% des gesamten Energieverbrauchs in einem Gebäude vom Design und den Materialien seiner Hülle festgelegt. Im Jahr 2010 wurde 70% der Gebäudeenergie in Wohngebäuden und 30% in gewerblich genutzten Gebäuden verbraucht.
Die meisten Gebäude in den alten Industrieländern (OECD) wurden vor 1970 gebaut und haben eine Lebensdauer von 50 bis 100 Jahren. Die Sanierungsrate liegt bei etwa bei 1% pro Jahr, aber nur ein kleiner Teil davon führt zu einer deutlich verbesserten Energieeffizienz. Hier sollte, so die IEA, energiepolitisch ohne Zögern gehandelt werden, da sich größere energetische Sanierungen oftmals nur lohnen, wenn ohnehin größere (nicht-energetische) Sanierungsmaßnahmen notwendig werden – also nur alle 20 Jahre ein Mal.
In den Entwicklungs- und Schwellenländern hingegen werden viele Gebäude bereits nach 25-35 Jahren wieder abgerissen. Insgesamt wächst der urbane Gebäudebestand dort rasch an. Hier ist es notwendig, möglichst rasch umfassende Building Codes (Bauvorschriften) einzuführen und zu überwachen, um Fehlentwicklungen zu stoppen.
Ohne eine höhere Energieeffizienz der Gebäude wird der Energiebedarf bis 2050 um 50% steigen. Nicht zuletzt, weil die Weltbevölkerung bis dahin um 2,5 Mrd. Menschen anwächst. Die Zahl der privaten Haushalte wird 2010 bis 2050 um fast 70% sprunghaft anwachsen, von 1,9 auf 3,2 Milliarden Haushalte, also Wohneinheiten. Die Wohnfläche wird ähnlich stark von 206 Mrd. auf 357 Mrd. Quadratmeter expandieren. Das entspricht recht genau der gesamten Fläche Deutschlands.
In fast allen Regionen steht bei der Gebäudenergie der Heizbedarf und der Kühlungsbedarf („Air Conditioning“) im Zentrum. Die Raumkühlung stellt dabei den dynamischsten Sektor dar: Bis 2050 soll der Energieaufwand hier um 150% steigen, außerhalb der Industrieländer sogar um 300-600%.
Energieeinsparungen und Kosten in einem Klimaschutzszenario („2DS“)
Moderne Gebäudehüllen können in kalten Klimazonen den Heizbedarf auf nur noch 20-30% gegenüber dem aktuellen OECD-Durchschnitt reduzieren, ohne dass innovative Technologien zum Einsatz kommen müssten. In heißen Regionen können moderne Gebäudehüllen den Einsatz von Air Conditioning stark reduzieren, oftmals völlig überflüssig machen.
Die folgenden Beispiele zeigen die unterschiedlichen Anforderungen an die energetische Gebäudesanierung (U=Wärmedurchgangskoeffizienten bei Dach und Wänden) im Vergleich zu konventionellen Bauweisen:
In einem energischen Klimaschutzszenario („2DS“) wäre die benötigte Heiz- und Kühlungsenergie im Jahr 2050 50-65% niedriger als im Trendszenario. Der Heizenergiebedarf sinkt dann in Neubauten der Industrieländer auf 25 kWh/m2. Allein die besseren Gebäudehüllen sparen dann jährlich 5,8 EJ ein – v.a. in China, der EU, Russland, Kanada und den USA (zum Vergleich: Der aktuelle Endenergiebedarf Deutschlands für Raumwärme liegt je nach Winter bei 1,4-1,9 EJ). Im Jahr 2050 liegen die direkten CO2- Emissionen entsprechend um 525 Mio. Tonnen CO2 niedriger. Nullenergiehäuser werden dann vom Nischenmarkt zum Standardmodell.
Das kommt jedoch nicht zum Nulltarif. Die Investitionen sind beträchtlich und belaufen sich 2015-2050 auf zusätzliche 3.700 Mrd. Dollar für die verbesserten Gebäudehüllen weltweit bei Bestands- und bei Neubauten. Auf der Habenseite steht neben dem Klimaschutz eine erheblich reduzierte Heiz/Kühlrechnung: Pro Jahr werden 125 Mrd. Dollar an Öl, Gas etc. eingespart.
Kostenbeispiel (Life Cycle Cost) für eine relativ kalte Region: Low-E-Glass, starke Dämmung, Luft-Wärmepumpe statt Heizstrahler. Die Kurven zeigen, dass ein integrierter Ansatz die niedrigsten Gesamtkosten (LCC) hat, wenn die bessere Dämmung eine Verkleinerung der kapitalintensiven Heizanlage ermöglicht. Der integrierte Anstz spart insgesamt 42% der Kosten und mehr als 80% der Heizenergie ein.
Forderung der IEA: 2% Sanierungsquote und Gesamtkostenbetrachtung
Die IEA plädiert dafür, die Sanierungsrate auf mindestens 2% pro Jahr zu verdoppeln, v.a. in den nördlichen Industrieländern wie Deutschland, wo 75-90% des aktuellen Gebäudebestands auch 2050 noch bewohnt sein wird. Dabei sollte das ganze Spektrum von Vorteilen im Auge behalten werden: Das reicht von der langfristigen Energieeinsparung, über gesundheitliche Vorteile der Bewohner bis zur Schaffung von Arbeitsplätzen und höheren Steuereinnahmen.
Ein aktuelles Beispiel ist das Programm „Warm Up New Zealand: Healthy Homes“. Es kommt insbesondere Familien mit niedrigem Einkommen in älteren Gebäuden zugute. Es umfasst 178.000 Gebäudesanierungen und 61.000 Heizungsmodernisierungen in den Jahren 2009-2012. Eine umfassende Kosten-Nutzen-Analyse, die insbesondere die verbesserte Gesundheit der Bewohner berücksichtigte, kam auf einen gesellschaftlichen Nutzen, der 4mal höher lag als die Investitionen.
In anderen Beispielen in heißen Regionen konnte klar gezeigt werden, dass schlechte Wärmeisolierungen (Klarglas Richtung Süden, nicht-reflektierende Dachmaterialien etc.) eine erhöhte Sterblichkeitsrate bei Hitzewellen verursachen.
Mehr Forschung, mehr Benchmarking, mehr Kosteneffizienz
Das deutsche Passivhaus-Konzept hat sich seit 1990 erfolgreich in der ganzen Welt verbreitet, wie die IEA lobend hervorhebt. Die Herausforderung besteht jetzt darin, die Kosten für diese Bauweise so stark zu senken, dass sie auch für den Massenmarkt attraktiv wird. Ebenso fanden die deutschen KfW-Förderprogramme weltweit Nachahmer. Nach wie vor einzigartig, so der IEA-Bericht, ist das KfW-Programm für die ostdeutschen Bundesländer, wo innerhalb von 20 Jahren 61% der Gebäude saniert wurden.
Im einzelnen bleibt trotzdem noch viel zu tun, um die Qualität der Gebäudehüllen zu verbessern und trotzdem die Kosten der Maßnahmen zu senken.
Aktivitäten sind insbesondere hier nötig:
• Verbesserte internationale Zusammenarbeit bei der Entwicklung preiswerter Passiv- und Nullenergiehäuser (hier führen Deutschland, Kanada, die EU und die USA)
• Weiter verbesserte Hochleistungsfenster
• Dünnere, weniger materialintensive Dämmtechniken
• Weniger Arbeitsaufwand bei der Versiegelung von Gebäuden
• Wetterbeständigere und preiswertere reflektierende Oberflächen für Dächer und Beschichtungen in heißen Regionen („Cool Roof“)
• Einheitliche internationale Effizienzindikatoren und Benchmarks für den Energieverbrauch diverser Gebäudetypen
• Bessere Marktbeobachtung: Wo setzen sich welche Ansätze und Produkte für bessere Gebäudehüllen durch?
• Einführung strikter energetischer Bauvorschriften für Neubauten (Building Codes IEA-UNDP) insbesondere in Schwellenländern. Jüngste Beispiele in China (Qinhuangdao, mit deutscher Beteiligung) zeigen, dass auch Hochhäuser in Innenstädten sehr gute Verbrauchswerte erreichen können.
Jede Region hat ihr eigenes Profil. Hier die Durchdringung regionaler Wärmemärkte mit einzelnen Komponenten moderner Gebäudehüllen, geordnet nach Land, Maßnahme und Grad der Markterschließung:
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