Amt für Umweltschutz. Heizspiegel Mülheim an der Ruhr

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Amt für Umweltschutz

Heizspiegel 2008

Mülheim an der Ruhr

August 2008

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Impressum: Heizspiegel Mülheim an der Ruhr 2008

Kooperationspartner Stadt Mülheim an der Ruhr und Herausgeber: Amt für Umweltschutz

Abteilung 70.2 - Umweltplanung und Öffentlichkeitsarbeit

Technisches Rathaus

Hans-Böckler-Platz 5

45468 Mülheim an der Ruhr

Tel.: 0208-455-7000

Fax.: 0208-455-7099

E-Mail: Umweltamt@stadt-mh.de

Internet: http:/www.muelheim-ruhr.de

medl - Mülheimer Energieversorgungs GmbH

Burgstraße 1

45476 Mülheim an der Ruhr

Tel.: 0208-4501-0

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E-Mail: info@medl.de

Internet: http:/www.medl.de

Druck: Stadt Mülheim an der Ruhr

Hausdruckerei

Papier: Recyclingpapier

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Inhaltsverzeichnis

1 Heizspiegel Mülheim an der Ruhr 1

1.1 Der Heizspiegel-Standard 1 1.2 Der Heizspiegel für Mülheim an der Ruhr 2003 1 1.3 Der Heizspiegel für Mülheim an der Ruhr 2008 2

2 Datengrundlage 3

2.1 Datenherkunft 3

2.2 Datenbereinigung und Repräsentativität 3 2.3 Einteilung der Daten 4

3 Heizenergiespiegel 5

3.1 Unterschiede der Heizenergieträger 5 3.2 Raum- und Lüftungswärme 5 3.3 Wärme zur Trinkwassererwärmung 6 3.4 Heizenergiespiegel 7

4 Spiegel der Emissionen 9

4.1 Emissionsfaktoren 9

4.2 CO2 11

4.3 CO2-Spiegel Heizenergie 12

5 Heizkostenspiegel 14

5.1 Bestandteile der Gesamt-Heizkosten 14 5.2 Zusammenstellung der Heizkosten 15 5.3 Heizkostendiagramme 15

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6 Potenziale der Höchstverbraucher 19

6.1 Daten der Höchstverbraucher 19 6.2 Möglichkeiten der Höchstverbraucher 20

7 Alternative Wärmebereitstellung 21

7.1 Erläuterungen zur solarthermische Wärme 21 7.2 Erläuterungen zur Wärmepumpenheizung 22 7.3 Erläuterungen zur Holzpelletsheizung 23 7.4 Vergleich der alternativen Systeme 23

8 Hinweise zum Gebrauch des Heizspiegels 24

8.1 Verwendung der Tabellen 24 8.2 Witterungseinflüsse 26 8.3 Einflüsse der Energiepreise 27

9 Zusammenfassung 28

Literaturverzeichnis 29

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1 Der Heizspiegel Mülheim an der Ruhr

Die Stadt Mülheim an der Ruhr setzt sich seit mittlerweile 15 Jahren aktiv für die Umwelt ein: 1993 trat sie dem Klimabündnis (Alianza del Clima e. V.) bei. Die Ziele dieses Bündnisses sind:

• Halbierung der CO2-Emissionen bis zum Jahr 2010 durch Energieeinsparung und Verkehrsvermeidung.

• Reduzierung aller klimaschädlichen Gase, insbesondere FCKW-Verzicht.

• Verzicht auf die Nutzung von Tropenhölzern.

• Unterstützung der indigenen Völker der Regenwälder.

Vor allem die CO2-Minderung im lokalen Umfeld ist Ziel eines vielfältigen Maßnah- menpools, den die Stadt selbst oder durch ihren Kooperationspartner medl, Mülhei- mer Energiedienstleistungs GmbH durchführt bzw. durchführen lässt. Das Umwelt- amt der Stadt (UA MH) legte im Sommer 2002 ein Klimaschutzkonzept vor, das für die verschiedensten Bereiche des Energieeinsatzes Handlungsempfehlungen aus- spricht [1]. Im Bereich der Haushalte wird als ein wichtiges Arbeitsfeld die Aufklärung der Bevölkerung über die Energieintensität und die Umweltauswirkungen täglicher Handlungen angesehen. Eine dieser Aufklärungsmaßnahmen, die den Umgang mit Energie in Wohngebäuden betrifft, ist die Erstellung eines Heizspiegels.

1.1 Der Heizspiegel-Standard

Der klassische Heizspiegel oder Heizkostenspiegel ist vor allem darauf ausgelegt, den Wärmeenergiebedarf und die Heizkosten zentralbeheizter Wohngebäude, meist bezogen auf die m² Wohnfläche, darzustellen. In vielen Fällen werden neben den reinen Energiekosten weitere umlegbare Heizkosten nach der „Verordnung über die verbrauchsabhängige Abrechnung der Heiz- und Warmwasserkosten“ kurz Heizkos- tenverordnung (HKVO) [2] abgebildet.

Vergleichbar mit einem Mietspiegel zeigt ein solcher Heizspiegel vor allem Kosten- und Energieintensität verschiedener Beheizungsarten auf, um Vergleichsmöglichkei- ten für Mieter zu schaffen. Meist werden Fernwärme-, Erdgas- und Heizölanlagen einbezogen, da sie

• den Hauptbestandteil der Beheizungsart in vielen Städten stellen und

• durch zentrale Unternehmen erfasst und in Heizkosten-Verteilrechnungen (HKV) in Rechnung gestellt werden, sowie

• in zentralen Datenbanken gespeichert vorliegen.

1.2 Der Heizspiegel für Mülheim an der Ruhr 2003

Das UA MH und medl gingen mit dem Heizspiegel Mülheim an der Ruhr einen Schritt weiter, um im Gegensatz zu den allgemein bekannten Heizspiegeln die Aufklärung über die Umweltauswirkungen der verschiedenen Heizformen stärker in den Vorder- grund zu stellen. Daher schlossen das Umweltamt MH und medl im Frühjahr 2003

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eine Kooperationsvereinbarung zur Erstellung des Heizspiegels MH [3]. Dieser sollte schwerpunktmäßig der Umweltaufklärung dienen und zugleich die gängigen Informa- tionen enthalten. Der übliche Inhalt wurde um folgende Punkte erweitert:

• Die Umweltauswirkungen des Energiebedarfs wurden anhand der Ausstöße des Treibhausgases CO2 bewertet.

• Wegen des hohen Anteils an Stromspeicherheizungen wurden auch Werte für diese Heizart bewertet und dargestellt.

• Um Temperatur- und Preisschwankungen auszugleichen wurden die Durch- schnittswerte von drei Jahren abgebildet.

• Die Darstellung der reinen Energiekosten und der umlegbaren Heizkosten wurde um die zusätzlichen Heizkosten (Investitionen, Wartungskosten) erweitert und macht den Heizspiegel für Mieter und Gebäudeeigentümer gleicher- maßen nutzbar.

• Der Heizspiegel beinhaltet grundsätzliche Aussagen zu Energieertrag, Ener- gieeinsparung und Umweltauswirkungen einer solarthermischen Anlage, da diese Technik mittlerweile sehr verbreitet ist.

1.3 Der Heizspiegel für Mülheim an der Ruhr 2008

Gerade vor dem Hintergrund des deutlichen Anstiegs der Energiekosten ist eine Ak- tualisierung der Heizspiegeldaten empfehlenswert. Darüber hinaus sind im privaten Wohnbereich von Eigentümern vielfältige Maßnahmen zur Energieeinsparung getä- tigt worden, z. B. Investitionen in Wärmedämmmaßnahmen oder effektivere Heiz- techniken. Um dies aktuell abbilden zu können, beschloss das Umweltamt die Aktua- lisierung des Heizspiegels 2003, unter Beachtung folgender Punkte:

• Die Darstellung des Jahresverbrauchs 07/08 um die Daten aktuell auf die letzte zurückliegende Heizperiode zu beschränken. Vergleichende Aussagen über Temperatur- und Kostenschwankungen werden separat dargestellt.

• Die Darstellung solarthermischer Heizungsunterstützung wird ergänzt um vergleichende Aussagen zu Kosten und Umweltauswirkungen von Wärmepum- pen und Holzpelletheizungen.

• Die Vergleichbarkeit wird durch die Erstellung des Heiz- und Umweltspiegels nach der angewendeten Berechnungsmethodik des Spiegels von 2003 ge- währleistet.

• Auf die getrennte Darstellung für Wohneinheiten (WE) ohne und mit Trinkwas- sererwärmung (TWE) wird zugunsten der Übersichtlichkeit verzichtet. Statt- dessen werden Aussagen zu den Einflüssen der TWE gemacht.

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2 Datengrundlage

Die in Mülheim an der Ruhr vorhandenen Wohnungseinheiten (Stand Dezember 2007: 91.877 WE) sind zu ca. 68 % mit Erdgas versorgt. Etwa 10 % der Mülheimer Wohneinheiten werden mit Wärmespeicherstrom beheizt, ca. 4 % mit Fernwärme. Es bleiben etwa 18 % der Wohneinheiten (ca. 16.540 WE), über die keine genaue An- gabe gemacht werden kann. Den Hauptanteil stellt sicherlich das Heizöl. Ein geringer Prozentsatz wird mittels Energieträgern wie Kohle, Flüssiggas oder Holz, aber auch durch andere Formen der elektrischen Beheizung (Wärmepumpe, elektrische Direkt- heizung) versorgt.

2.1 Datenherkunft

Die verarbeiteten Daten stammen aus unterschiedlichen Quellen. Da medl selbst die Energiekosten für Erdgas- und Fernwärme abrechnet, ist die Datenbeschaffung für diese beiden Bereiche gesichert. Durch zahlreiche Dienstleistungsgeschäfte mit den Kunden liegen auch Kosten für Wartungen und durchschnittliche Reparaturen vor.

Darüber hinaus sind medl durch verschiedene Wohnungsbauunternehmen weitere Daten von strom- und heizölversorgten Gebäuden zur Verfügung gestellt worden. Die Kostendaten wurden nach Energiekosten und sonstigen Betriebskosten getrennt.

Weitere Daten kommen aus im Rahmen der Erstellung von Energieausweisen vorlie- genden Heizkostenabrechnungen. Hier allerdings liegt bereits eine erste Fehlerquel- le: Viele Wohnungsbauunternehmen legen nicht alle umlegbaren Kosten über eine Heizkostenverteilung um. In vielen Fällen enthalten die Heizkosten ausschließlich die Energiekosten und evtl. noch die Kosten der Abgasmessung durch den Schornstein- feger sowie die Kosten der Erstellung der Heizkostenverrechnung (HKV). Andere Wohnungsbau- und Verwaltungsunternehmen berücksichtigen auch Kosten von War- tungsverträgen, Stromkosten für den Heizungsbetrieb, Gebühren für Verbrauchser- fassung, TÜV-Gebühren, Versicherungskosten für Heizöl-Lagerung u. Ä.

Der Elektrizitätsbedarf für Stromheizungen wird vom Stromversorger direkt den Mie- tern in Rechnung gestellt. Dabei sind die Verbräuche von Nachtstromspeicher- Heizgeräten (NSp-HG) berücksichtigt worden. Der Strom für die elektrische TWE lässt sich nicht getrennt erfassen und muss theoretisch berechnet werden.

Für die Darstellung der spezifischen Verbräuche je m² Wohnfläche muss diese Flä- che ermittelt werden. medl stehen statistische Daten zu Mülheimer Gebäuden zur Verfügung, die für die Flächenermittlung herangezogen wurden [4].

2.2 Datenbereinigung und Repräsentativität

Die zur Verfügung stehenden Daten wurden einer Plausibilitätsprüfung unterzogen und dabei um Daten bereinigt, die unplausible Angaben aufwiesen oder unwahr- scheinliche Energiemengen bezogen auf die zu beheizende Wohnfläche enthielten.

Daher wurde die vorliegende Datenmenge begrenzt auf Datensätze, die mit relativ verlässlichen Katasterangaben zur Wohnfläche in Verbindung gebracht werden konnten. Datensätze zu Wohngebäuden, die z. B. zusätzlich eine Gewerbefläche

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enthalten (Abgrenzung Wohn- und Arbeitsfläche), Datensätze zu Gebäuden mit meh- reren Energiearten (z. B. Einzel-Heizölöfen in einigen und Stromheizungen in anderen Wohneinheiten) oder Datensätze zu Gebäuden, deren Größenangaben nicht plausibel mit den Energiebedarfswerten in Verbindung gebracht werden konnten, wurden entfernt.

Untersucht wurde das Verbrauchsjahr 2007/2008, das einen relativ normalen Winter aufweist und daher durchschnittliche Verbräuche hervorruft. Der Verbrauch der Heiz- anlagen repräsentiert daher nicht nur den Durchschnitt des letzten Jahres, sondern zugleich auch den Durchschnitt der letzten zehn Jahre. Dazu muss allerdings ange- merkt werden, dass das letzte Jahrzehnt (1998 bis 2007) ca. 10 % wärmer war als ein langjähriger Durchschnitt von z. B. 30 - 40 Jahren.

Zur Untersuchung standen Datensätze für rd. 14.100 WE zur Verfügung. Nach Aus- schluss der nicht verwendbaren Daten verblieben ca. 13.300 St. Damit liegt der An- teil der untersuchten WE bei ca. 19 %, der Anteil der ausgewerteten Daten bei ca.

14,5 %, womit eine gute Repräsentativität gegeben ist.

2.3 Einteilung der Daten

Die Einteilung der untersuchten Bereiche erfolgte nach der Größe der Wohnfläche in den Gebäuden:

• 100 bis 299 m²: kleine MFH (ca. 2 – 5 WE)

• 300 bis 499 m²: mittlere MFH (ca. 5 – 9 WE)

• 500 bis 699 m²: mittelgroße MFH (ca. 9 – 11 WE)

• über 700 m²: große MFH

Für den jeweiligen Bereich wurde die Spannbreite der Verbrauchsmengen ermittelt.

Danach erfolgt folgende Einteilung:

• Unter 10 %: niedriger Energieverbrauch, Bewertung „vorbildlich“

• 10 bis 49 %: normaler Energieverbrauch, Bewertung „gut“

• 50 bis 89 %: erhöhter Energieverbrauch, Bewertung „erhöht“

• ab 90 %: sehr hoher Energieverbrauch, Bewertung „sehr hoch“

Auf der Basis dieser Einteilung werden die Tabellen zum Energieverbrauch und zu den Umweltauswirkungen aufgebaut. Auch die späteren Aussagen zu den Heizkos- ten basieren auf diesem Schema. Es wird keine Unterscheidung zwischen Gebäuden mit und ohne zentrale Trinkwasserwärmung (TWE) gemacht. Gebäude mit TWE liegen im Verbrauch im Durchschnitt etwa um 10 bis 15 % höher. Bei der Stromdarstel- lung sind keine Mengen für die TWE enthalten, da diese i. d. R. nicht über Nacht- speicherstrom, sondern mit Tagesstrom durchgeführt wird.

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3 Heizenergiespiegel

Ausgangspunkt zur Ermittlung der Umweltauswirkungen wie auch der Heizkosten bildet der Energiebedarf. Die hier betrachteten Energieträger Heizöl und Erdgas bzw.

Bezugsenergien Wärme und Strom bilden in Mülheim an der Ruhr die Basis der E- nergieversorgung für die Heizenergie. Andere Energieträger wie Flüssiggas oder Kohle sind in nur geringen Prozentsätzen vorhanden und werden nicht betrachtet.

3.1 Unterschiede der Heizenergieträger

Eine Kilowattstunde (kWh) ist ein Maß für eine Menge Energie, vergleichbar etwa mit dem Kilojoule (1 kWh = 3.600 KJ) oder der früheren Maßeinheit Kilokalorie (1 kWh = 860 kcal). Mit einer Energiemaßeinheit können allerdings völlig unterschiedliche E- nergiearten bezeichnet werden. 1 m³ Erdgas enthält ca. 10 kWh chemisch gebunde- ne Energie, vergleichbar etwa mit einem Liter Heizöl. Diese Energie wird beim Verbrennen freigesetzt und kann im Heizkessel vom Heizungswasser aufgenommen werden. Dabei entstehen aber immer Verluste, z. B. durch mit Ruß besetzte Wände im Feuerraum eines Heizölkessels, die einen schnellen Wärmeübergang vom Abgas auf das Heizungswasser verhindern.

Bezieht ein Kunde Fernwärme oder Strom, so muss diese Energie nicht mehr durch Verbrennen umgewandelt, sondern nur noch auf das Heizungswasser bzw. die Raumluft übertragen werden. Hier entstehen nur wenige Übertragungsverluste. Die

„gelieferte kWh“ Fernwärme ist wie die kWh Strom bereits an anderer Stelle gebrauchsfertig hergestellt worden.

Fachleute unterscheiden Energieträger nach den Stufen ihrer Be- oder Verarbeitung.

Erdgas wird gefördert, gereinigt und schließlich über lange Rohrleitungen zum Kun- den gebracht. Heizöl ist ein Produkt aus Rohöl, welches in Raffinerien hergestellt wird. Da diese Produkte mehr oder weniger chemisch unverändert zum Kunden ge- langen, werden sie auch Primärenergieträger genannt.

Elektrischer Strom und Fernwärme werden hergestellt und dann über Leitungen zum Kunden gebracht. Zu ihrer Herstellung ist in der Regel ein Stoff verbrannt worden, z.

B. Kohle, Erdgas, Heizöl, Müll o. Ä. In diesem Fall hat der Versorger die Verarbeitung schon zum überwiegenden Teil übernommen. Daher wird hier von einem Sekundär- energieträger oder von der Bezugsenergie gesprochen.

3.2 Raum- und Lüftungswärme

Heizungswärme wird in Wohngebäuden eingesetzt, um an Tagen, an denen die Au- ßentemperatur unter der gewünschten Innentemperatur liegt, die Verlustwärme durch Fenster, Türen, Dächer und Außenwände auszugleichen. Damit ist schon ein wichtiges Kriterium der Heizungswärme aufgezeigt: ihre Bedarfsmenge ist abhängig von der Außentemperatur. Die Wärmeverluste, die durch Außenbauteile an die Außenluft abgegeben werden, nennen Fachleute auch Transmissionsverluste. Sie können durch Baustoffe mit guter Wärmeisolierung begrenzt werden. Dies erreichen Bauher- ren durch den Einbau von Dämmstoffen, Baustoffen mit niedriger Wärmeleitfähigkeit.

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Der zweite temperaturabhängige Heizungswärmebedarf ist der Lüftungswärmebe- darf. Auch an kalten Tagen ist es erforderlich, mit CO2 (durch Atmung) und Feuchtig- keit (Kochen, Schwitzen o. Ä.) belastete Innenluft gegen Frischluft auszutauschen.

Die kalte Luft, die durch Fenster oder Türen herein gelassen wird, erwärmt sich au- tomatisch durch die Heizkörper bzw. die vorhandene Innenraumwärme. Der Lüf- tungswärmebedarf für die notwendige Frischluft ist unvermeidbar, der Lüftungswär- mebedarf für zusätzliche Frischluft, z. B. durch unabsichtlich offenstehende Fenster und Türen, ist allerdings ein vermeidbarer Verlust.

Wärme für Heizung und Lüftung bilden bei fast allen Wohngebäuden den überwie- genden Anteil der Heizenergie. Anlagen, die neben der Heizungswärme auch die TWE betreiben, sind nach § 9 der HKVO in ihren Kosten aufzuteilen.

3.3 Wärme zur Trinkwassererwärmung

Warmes Wasser gehört in Wohnungen neben der geregelt bereitstehenden Raum- wärme zu den alltäglichen Komfortansprüchen. Wärme für die TWE unterscheidet sich von der Raumwärme vor allem durch ihre Kontinuität. Die Bewohner eines Ge- bäudes duschen im Normalfall mit warmem Wasser, auch im Sommer. Nur in Ur- laubszeiten wird sie teilweise nicht benötigt – im Gegensatz zur Raumwärme, die hier eine Wohnung zumindest frostfrei halten sollte.

TWE-Wärme ist demnach nicht temperaturabhängig. Eine genaue Erfassung der An- teile für die TWE ist oft nicht möglich. Die Heizkostenverrechnungsverordnung (HKVO) lässt verschiedene Ansätze zu. Der Brennstoffverbrauch für die TWE kann nach einer Formel aus der HKVO berechnet oder mittels Wärmezählern erfasst werden. Sind beide Möglichkeiten nicht gegeben, lässt die HKVO eine Einteilung nach folgenden Werten zu:

• 82 % der Brennstoffmenge für Raumwärmebedarf

• 18 % der Brennstoffmenge für TWE-Wärmebedarf

Damit zeigt sie einen Durchschnittswert für Anteile auf, der den vorhandenen Ge- bäudebestand repräsentiert bzw. zum Zeitpunkt der HKVO (Jan. 1989) repräsentiert hat. In modernen Gebäuden steigt allerdings der Anteil der TWE-Wärme, da diese Gebäude eine bessere Wärmedämmung aufweisen und damit weniger Raumwärme- verluste haben, während der Bedarf an TWE gleich bleibt.

Erfahrungsgemäß liegen die Nutzenergiemengen für TWE in Wohnungen zwischen 600 und 800 kWh pro Bewohner und Jahr – je nach Ausstattung der Wohnung (eine Badewanne verbraucht etwa 3 x soviel warmes Wasser wie eine Dusche). Ein 4- Personen-Haushalt kommt damit auf 2.500 - 3.000 kWh je Jahr für die TWE. Den strombeheizten Gebäuden werden 9,0 kWh/m² und Jahr hinzugerechnet.

Energie zur TWE ist abhängig von der Anzahl der Personen und deren Komfortan- sprüchen bzw. auch von den angeschlossenen Geräten (z. B. Spül- und/oder Waschmaschine). Auch die Ausstattung der Wohnung hat erheblichen Einfluss auf die TWE (Badewanne statt Dusche, Warmwasseranschluss im Keller usw.).

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3.4 Heizenergiespiegel

Die Darstellung zeigt die Heizenergiemenge pro Jahr bezogen auf die Wohnfläche.

Mehrfamilienhäuser, erdgasbeheizt

Wohnfläche

je Gebäude erhöht

m²/Geb. kWh/m²/a

100 - 299 < 59 59 bis 206 206 bis 358 > 358

300 - 499 < 64 64 bis 209 209 bis 359 > 359

500 - 699 < 65 65 bis 202 202 bis 341 > 341

> 699 < 47 47 bis 148 148 bis 251 > 251

Energiebedarf je m² und Jahr

niedrig mittel sehr hoch

kWh/m²/a kWh/m²/a kWh/m²/a

Tabelle 3.4.1: Energiebedarf erdgasbeheizter MFH

Mehrfamilienhäuser, heizölbeheizt

Wohnfläche

m²/Geb.

100 - 299 < 14,1 14,1 bis 25,1 25,1 bis 36,3 > 36,3

300 - 499 < 10,7 10,7 bis 21,3 21,3 bis 32,1 > 32,1

500 - 699 < 12,6 12,6 bis 22,5 22,5 bis 32,5 > 32,5

> 699 < 10,9 10,9 bis 14,3 14,3 bis 17,7 > 17,7

l/m²/a l/m²/a l/m²/a l/m²/a

Tabelle 3.4.2: Energiebedarf heizölbeheizter MFH

Mehrfamilienhäuser, strombeheizt

Wohnfläche

m²/Geb.

100 - 299 < 67 67 bis 108 108 bis 151 > 151

300 - 499 < 64 64 bis 117 117 bis 172 > 172

500 - 699 < 62 62 bis 108 108 bis 154 > 154

> 699 < 57 57 bis 107 107 bis 158 > 158

kWh/m²/a kWh/m²/a kWh/m²/a kWh/m²/a

Tabelle 3.4.3: Energiebedarf strombeheizter MFH

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Mehrfamilienhäuser, fernwärmebeheizt

Wohnfläche

m²/Geb.

100 - 299 < 102 102 bis 165 165 bis 229 > 229

300 - 499 < 89 89 bis 156 156 bis 219 > 219

500 - 699 < 82 82 bis 168 168 bis 255 > 255

> 699 < 70 70 bis 157 157 bis 247 > 247

kWh/m²/a kWh/m²/a kWh/m²/a kWh/m²/a

Tabelle 3.4.4: Energiebedarf fernwärmebeheizter MFH

Allgemein zeigt sich bei den Ergebnissen ein Trend zu sinkenden Energieverbräu- chen, je größer die Wohnfläche des Gebäudes ist. Dies liegt an dem sinkenden Ver- hältnis zwischen Außenfläche und umbautem Raum bei größeren MFH. Im Vergleich zu den Werten des Heizspiegels 2003 zeigt sich ein nennenswerter Unterschied: die Spanne zwischen den Energiemengen je m² ist deutlich gestiegen. Dafür lassen sich zwei Gründe anführen. Der Winter 2007/2008 war kälter als der Durchschnitt der drei Winter der damals betrachteten Jahre 2000 bis 2002, wodurch die Obergrenze um 10 bis 15 % höher liegt. Dazu kommt, dass in vielen Fällen weniger in veraltete Technik investiert wird. Besitzer von vermieteten MFH warten oft, bis eine Anlage ausgetauscht werden muss, da der steigende Verbrauch veralteter Anlagen über die HKV auf die Mieter umgelegt wird.

Zweitens macht sich ein mittlerweile hoher Anteil von Gebäuden mit Niedrigenergie- hausstandard bemerkbar. Dies trifft vor allem im Erdgasbereich zu, da neue MFH einschließlich Doppelhaushälften oder Reihenhäuser i. d. R. fast ausschließlich mit Erdgas beheizt werden und ältere sanierte Gebäude, die mit Fördermitteln aus Um- weltprogrammen saniert werden, ihre Auflage zum geringen CO2-Ausstoß u. a. damit erfüllen, dass die Beheizung auf Erdgas umgestellt wird. Die höheren Verbräuche bei den kleineren heizölbeheizten Gebäuden stammen vermutlich aus dem sinkenden Anteil neuer Gebäude in diesem Bereich und der eher zögerlichen Sanierung der kleinen MFH. Bei den größeren Objekten im Heizölbereich zeigen sich Auswirkungen eines höheren Modernisierungsaufwandes.

Die Modernisierungen sind vermutlich auch der Grund für unterschiedliche Entwick- lungen bei strom- und fernwärmebeheizten Gebäuden. Die meist aus den 60er und 70er Jahren stammenden strombeheizten Gebäude der Wohnungsbauunternehmen sind in vielen Fällen an Außenfassade und Dachdämmung verbessert worden. Ein großer Anteil wird auch auf Erdgasheizung umgestellt, was die deutlich gesunkene Anzahl der strombeheizten WE zeigt (2000: ca. 14.500 WE, 2008: ca. 9.500 WE).

Weniger groß ist der Anteil an sanierten und verbesserten Gebäuden mit Fernwär- meheizanlagen. Diese befinden sich überwiegend in der Mülheimer Innenstadt, in Broich oder in Saarn. Gerade bei Gebäuden in der Innenstadt ist die Sanierung oft schwieriger durchzuführen, vor allem, da eine Verbesserung des CO2-Ausstoßes nicht mehr durch die Umstellung der Wärmeerzeugung zu erreichen ist.

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4 Spiegel der Emissionen

Die entscheidenden Unterschiede zwischen den Energieträgern bzw. –formen treten erst bei einer ökologischen Bewertung zu Tage, bei der auch vorgelagerten Prozesse der Energiebereitstellung bewertet werden.

Zur Energiebereitstellung werden – beim Heizkessel im Wohngebäude oder im Kraft- bzw. Heizwerk - Energieträger verbrannt. Dabei werden Schadstoffe und Treibhaus- gase freigesetzt. Letztere werden so genannt, weil sie den Treibhauseffekt der Erde verstärken. Schadstoffe schädigen den Menschen, Fauna, Flora und Kulturgüter.

Typische Schadstoffe sind Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffoxid und Stickstoffdioxid (Stickoxide, NOx), Stäube (Ruß, Schwermetalle), Kohlenmonoxid (CO) und unver- brannte Kohlenwasserstoffe (CxHy). Manche Schadstoffgase haben zusätzlich ein Treibhauspotenzial, wie z. B. CO oder CxHy.

Der Schadstoffausstoß wird seit 1974 durch das Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) reguliert [5]. Eine Reihe von Verordnungen zu diesem Gesetz (BImSch- VO) regeln Schadstoffbegrenzungen für technische Anlagen. Die 1. BImSchVO „Ver- ordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen“ – auch Kleinfeuerungs-VO genannt – regelt z. B. den zulässigen Schadstoffausstoß von Heizungsanlagen [6]. Da Schadstoffe nicht alle einzeln gemessen werden können, misst der Schornsteinfeger die Abgaswärmeverluste, deren zulässige Höchstwerte in der 1. BImSchVO festge- legt sind.

Treibhausgase entstehen wie Schadstoffe insbesondere bei der Verbrennung, aber auch bei der Zersetzung und Vergärung von biologischen Abfällen. Ihre Entstehung ist bei der Nutzung fossiler Brennstoffe, aber auch bei der Müll-, Deponie- oder Bio- gasverbrennung nicht zu vermeiden. Treibhausgase sind z. B. Wasserdampf (H2O), Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Stickstoffdioxid (N2O, Lachgas), Schwefelhe- xafluorid (SF6), teilhalogenisierte und perfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFC, PFC) sowie Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW). Während die ersten vier (H2O, CO2, CH4, N2O) natürlich vorkommende Gase sind, handelt es sich bei den anderen um technische Gase, die in Kühl- und Klimaanlagen und der chemischen Industrie (HFC, FCKW), in der Aluminiumproduktion (PFC) und in der Hochspannungsstromversor- gung (SF6) benötigt und freigesetzt werden.

H2O und CO2 sind die wichtigsten Gase für den natürlichen Treibhauseffekt, der die Erde bewohnbar macht. Zusätzliches CO2 wird durch die Nutzung von fossilen Ener- gieträgern freigesetzt. Es gilt als hauptverantwortliches Gas für den zusätzlichen Treibhauseffekt. Wissenschaftler sprechen von ca. 65 % Anteil am zusätzlichen Ef- fekt, die restlichen Gase machen zusammen nur etwa 35 % aus.

4.1 Emissionsfaktoren

Um die Umweltauswirkung eines Energieträgers zu erfassen, sind Faktoren notwendig, die eine Bewertung anhand einer Abrechnungseinheit (z. B. der kWh) ermögli- chen. Seit Beginn der Klimadiskussionen wurden verschiedene Instrumentarien entwickelt, mit denen Umweltauswirkungen bewertet werden können. Das in Deutsch- land bekannteste Instrument ist das Computerprogramm GEMIS (Gesamt-

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Emissions-Modell integrierter Systeme), das 1987 – 89 vom Öko-Institut und der Ge- samthochschule Kassel im Auftrag der Landesregierung Hessen entwickelt wurde.

Seitdem wird es laufend aktualisiert, da sich die Technik stetig verändert [7].

Das Modell bietet u. A. die Möglichkeit, Emissionsfaktoren zu berechnen, mit denen die Schadstoff- und Treibhausgasmengen anhand der Energiemenge in kWh quanti- tativ bewertet werden kann. Dabei ist allerdings der Unterschied zwischen einer „lokalen“ und einer „globalen“ Bewertung zu beachten:

• Lokaler Emissionsfaktor: Beinhaltet die Emissionsmenge, die vor Ort durch die Energienutzung entsteht. In der Regel ist damit die Emissionsmenge gemeint, die bei der Verbrennung entsteht.

• Globaler Emissionsfaktor: Die Bewertung der „Vorkette“ berücksichtigt den Emissionsanfall bei der Förderung, Bearbeitung, dem Transport und der Liefe- rung der Bezugsenergie bis zum Haus des Nutzers einschließlich der notwendigen Gerätschaften (Öltanker, Bohrtürme, Pipelines usw.). Zusammen mit dem lokalen Emissionsfaktor ergibt sich der globale Wert.

Ein Vergleich zwischen Energieträgern unterschiedlicher Art sollte immer auf Basis der globalen Emissionsfaktoren durchgeführt werden. Während bei der Nutzung von Heizöl, Erdgas, Flüssiggas usw. durch die direkte Verbrennung im hauseigenen Kes- sel der lokale Emissionsfaktor sehr hoch ist, beträgt er bei der Betrachtung von Fernwärme und Strom aus Sicht des Nutzers 0 g/kWh. Die nachfolgenden Betrach- tungen werden daher immer global durchgeführt.

Eine Besonderheit besteht in der Betrachtung der Fernwärme. Die Emissionen der Wärmelieferung aus zentralen Netzen resultieren zum einen aus dem im Heiz- /Kraftwerk eingesetzten Energieträgern, zum anderen aus der angewendeten Tech- nik. Die Mülheimer Fernwärme stammt überwiegend aus Erdgas-befeuerten Heiz- kraft- oder Heizwerken. Am Fernwärmenetz wird zudem eine Kraft-Wärme-Kopplung betrieben. In einer solchen Anlage wird Strom und Wärme parallel erzeugt und dies mit sehr wenig Energieeinsatz. Mit diesem parallel erzeugten Strom wird überörtli- cher Strom substituiert, der sonst in z. B. Braunkohle- oder Atomkraftwerken erzeugt werden müsste. GEMIS rechnet für diese Anlagenart eine Emissionsgutschrift aus, die der Fernwärme zugute gerechnet wird.

medl erstellt jährlich eine Öko-Bilanz, in der die Umweltauswirkungen ihrer Energie- dienstleistungen in Mülheim an der Ruhr bewertet werden. Die Emissionsfaktoren werden dafür von einem unabhängigen Gutachterbüro geliefert. Die Faktoren müs- sen in regelmäßigen Abständen angepasst werden. Zum einen verfeinern sich wis- senschaftliche Erkenntnisse bei der Betrachtung und Bewertung der Emissionen in GEMIS, zum anderen verbessert sich stetig die Technik der Energieanwendungen, so dass sich Energieverluste reduzieren. Nachfolgend werden beispielhaft einige E- missionsfaktoren für klassische Energieträger und –formen aufgezeigt. Diese sind mit der aktuellen GEMIS-Version 4.42 erstellt worden.

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Globale Schadstoffe Treibhausgase

Emissions- SO2 NOx Staub CO CxHy CO2 CH4 N2O

faktoren 2007 g/MWh g/MWh g/MWh g/MWh g/MWh kg/MWh g/MWh g/MWh

Erdgas 5,4 199,6 4,4 139,7 36,6 217,6 333,3 1,5

Heizöl 437,0 294,0 22,3 197,0 74,3 310,0 76,3 1,1

Mittelspannungsstrom* 371,0 627,0 53,4 234,0 37,1 587,0 951,0 21,8 Niederspannungsstrom* 376,0 635,0 54,5 240,0 37,6 594,0 963,0 22,0

Kohle 2.090 267,0 980 18.400 740,0 358,0 3.040 37,3

Flüssiggas 146,0 256,0 15,2 156,0 86,2 266,0 99,9 4,6

Holzpellets 133,0 347,0 67,2 280,0 58,8 18,2 36,4 5,1

Wärmepumpen-Strom Sole* 635,0 513,0 26,2 253,0 37,3 916,0 4.990 46,9 Wärmepumpen-Strom Luft* 631,0 500,0 24,6 249,0 36,9 912,0 4.980 46,8

* gesamtdeutscher Kraftwerkspark

Tabelle 4.1: Emissionsfaktoren für Heizenergieträger

Die Faktoren beziehen sich jeweils auf die der Heizanlage zugeführte kWh Energie.

Wird eine Bewertung der im Haus bereitgestellten Energie notwendig, muss noch die Verlustenergie des Kessels hinzu gerechnet werden. Bei Wärmepumpen geht GE- MIS davon aus, dass der Strom in der Regel aus Mittellastkraftwerken geliefert wird, die überwiegend mit Braun- und Steinkohle befeuert werden. Nachtspeicherheiz- strom stammt dagegen meist aus Grundlastkraftwerken (z. B. Atomkraft).

4.2 CO

2

Die umweltrelevante Bewertung des unter 3.4 ermittelten Heizenergiebedarfs Mül- heimer MFH wird anhand der aktuellen, globalen Emissionsfaktoren für CO2 durchge- führt. In der Berechnung der Umweltauswirkungen wird nachfolgend der Emissions- faktor Strom als BRD-Mix angewendet um der Tatsache des heute liberalisierten E- nergiemarktes gerecht zu werden. Tatsächlich würde ein CO2-Wert für Mülheim an der Ruhr spürbar höher liegen, da in einer Bewertung für NRW sehr viel Strom aus Braunkohlekraftwerken berücksichtigt werden muss. Zur Verdeutlichung stellt das folgende Diagramm die Unterschiede der vier betrachteten Energieträger dar [8].

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

Fernwärme Erdgas Heizöl Strom

globale CO2-Emissionen in g/kWh

Bild 4.2: Emissionsfaktoren für CO2

(16)

4.3 CO

2

-Spiegel Heizenergie

Nachfolgend werden die CO2-Emissionen je m² Wohnfläche dargestellt.

Mehrfamilienhäuser, erdgasbeheizt

Wohnfläche

m²/Geb.

100 - 299 < 11,5 11,5 bis 40,6 40,6 bis 70,4 > 70,4 300 - 499 < 12,5 12,5 bis 41,2 41,2 bis 70,6 > 70,6 500 - 699 < 12,8 12,8 bis 39,7 39,7 bis 67,2 > 67,2

> 699 < 9,2 9,2 bis 29,1 29,1 bis 49,4 > 49,4 CO2-Emissionsausstoß je m² und Jahr

vorbildlich gut sehr hoch

kg/m²/a kg/m²/a kg/m²/a

kg/m²/a

Tabelle 4.3.1: CO2-Emissionen erdgasbeheizter MFH

Mehrfamilienhäuser, heizölbeheizt

Wohnfläche

m²/Geb.

> 699 < 33,8 33,8 bis 44,3 44,3 bis 55,0 > 55,0 CO2-Emissionsausstoß je m² und Jahr

kg/m²/a kg/m²/a kg/m²/a kg/m²/a

Tabelle 4.3.2: CO2-Emissionen heizölbeheizter MFH

Mehrfamilienhäuser, strombeheizt

Wohnfläche

m²/Geb.

> 499 < 33,7 33,7 bis 63,4 63,4 bis 93,8 > 93,8

CO2-Emissionsausstoß je m² und Jahr

Tabelle 4.3.3: CO2-Emissionen strombeheizter MFH

(17)

Mehrfamilienhäuser, fernwärmebeheizt

Wohnfläche

m²/Geb.

> 699 < 10,4 10,4 bis 23,4 23,4 bis 36,8 > 36,8

CO2-Emissionsausstoß je m² und Jahr

Tabelle 4.3.4: CO2-Emissionen fernwärmebeheizter MFH

Die oben gezeigten Darstellungen weisen einen klaren Umweltvorteil für die Fern- wärme aus, die in MH überwiegend aus einer Kraft-Wärme-Kopplung stammt. An zweiter Stelle steht das Erdgas mit den geringsten CO2-Emissionen eines fossilen Energieträgers. Im Gegensatz zum Heizspiegel 2003 sind die Emissionen aus den Stromanlagen gesunken und landen nun auf dem dritten Platz vor dem Heizöl. Dies resultiert aus drei Gründen: der Gebäudebestand der strombeheizten MFH wird in den letzten Jahren verstärkt saniert. Zweitens hat sich der in der Bewertung genutzte Emissionsfaktor für CO2 in den letzten Jahren erneut spürbar gebessert (-7,5 %).

Drittens findet die Bewertung Strom mit dem Emissionsfaktor BRD-Mix statt. Rechnet man für NRW einen Zuschlag von ca. 25 – 35 % hinzu, landet das Heizöl auf den dritten Platz und die CO2-Bilanz der strombeheizten Gebäude weist die schlechteste Bilanz aus.

Als grobe Anhaltswerte können für ein relativ neues oder saniertes, kleineres Mehr- familienhaus festgehalten werden:

• MFH, fernbeheizt, inkl. TWE: ca. 25 kg/m²/a,

• MFH, erdgasbeheizt, inkl. TWE: ca. 40 kg/m²/a,

• MFH, heizölbeheizt, inkl. TWE: ca. 75 kg/m²/a,

• MFH, strombeheizt, inkl. TWE: ca. 85 kg/m²/a.

Steht dem Bewohner keine regenerative Energieform zur Verfügung und muss daher ein fossiler Energieträger eingesetzt werden, ist Wärme aus KWK oder eine Erdgas- versorgung ökologisch empfehlenswert. Damit spiegeln die oben genannten Werte die Aussagen anderer Untersuchungen zu Heizsystemen (z. B. Umweltbundesamt, Universität Essen, BASF/wingas) wieder [9, 10, 11].

(18)

5 Heizkostenspiegel

Heizkosten werden von denen, die sie zu tragen haben, unterschiedlich wahrge- nommen. Mieter bekommen in der Regel eine Nebenkostenabrechnung mit den umlegbaren Heizkosten nach der HKVO. Dabei werden neben den Energiekosten auch andere Betriebskosten verrechnet, beispielsweise die Kosten der Wartung des Bren- ners oder des Kessels, Kosten der Emissionsmessung durch den Schornsteinfeger, Kosten für Versicherungen u. Ä. Daneben gibt es weitere Kosten, die durch den Hauseigentümer getragen werden. Dies sind in erster Linie die Ausgaben für die Er- stellung der Anlage, deren Reparatur sowie allgemeine Verwaltungsausgaben.

Heizspiegel, deren Kosteninformation auf den Auswertungen von Heizkostenvertei- lungsrechnungen (HKV) für Mieter basieren, zeigen daher nur einen Teil der gesamten Kosten, der zudem höchst unterschiedlich sein kann. Einige Wohnungsbauunter- nehmen und Vermieter legen verschiedene Kosten über die Hauptmiete um, so dass die Nebenkostenabrechnung evtl. nur Energie- und Wartungskosten enthalten. Ande- re wiederum haben auch sämtliche Versicherungen (z. B. Heizöllagerung) in der Ne- benkostenabrechnung enthalten. In jedem Fall sind jedoch nicht enthalten:

• Investitionen für den Kauf des Heizkessels bzw. der Fernwärmeübergabe, sowie deren Reparaturen.

• Anschlussbeiträge für Versorgungsnetze Gas, Fernwärme und Strom.

• Investitionen für die Anschaffung und den Einbau des Brennstofflagers in Kel- ler bzw. Erdreich.

• Vorfinanzierungskosten für gelagerte Brennstoffe (Heizöl, Pellets).

Heizöl ist mit den anderen drei Energieträgern schwerer vergleichbar, da es sich um ein zu lagerndes Gut handelt, bei dem der Nutzer selbst die Verfügbarkeit überwa- chen muss. Wird es in großen Mengen eingekauft, lagert es zunächst als nicht nutz- bare „Kapitalanlage“ im Tank, die nach Bedarf aufgezehrt wird. Dem gegenüber stehen Kosten der Versorgung (Ausgaben für Rohr- und Leitungsnetze, Einkauf und Management) bei den leitungsgebundenen Energieträgern, die durch den Grund- bzw. Leistungspreis abgegolten werden.

5.1 Bestandteile der Gesamt-Heizkosten

Der Verein deutscher Ingenieure (VDI) gibt zu den unterschiedlichsten Themen Richtlinien heraus, nach denen technische Anlagen geprüft, geplant und berechnet werden können. Die VDI-Richtlinie 2067 regelt die Kostenberechnung gebäudetech- nischer Anlagen z. B. die der Wärmeversorgung [12, 13]. Die Kosten einer Wärme- versorgungsanlage teilen sich danach folgendermaßen auf:

• Kapitalgebundene Kosten (Investitionen für Anlagen, Versorgungs- anschlüsse, Lagerung usw.).

• Bedarfsgebundene Kosten (Energiekosten für Brennstoffe und Hilfsenergien).

• Betriebsgebundene Kosten (Wartung, Instandsetzung, Reinigung usw.)

• Sonstige Kosten (Versicherung, Verwaltung)

(19)

Für die Darstellung der gesamten Kosten der Heizenergieversorgung wurden die Be- rechnungen nach Ansätzen aus der VDI 2067 gewählt und mit Angaben aus vorlie- genden HKV verglichen. Kosten aus Wartungsverträgen liegen medl vor. Diese und sonstige Kosten werden mit zu den Betriebskosten gezählt. Die Ansätze für Repara- turen wurden nach den Angaben der VDI 2067 gewählt.

Die Energiekosten repräsentieren die reinen Beschaffungskosten aus Sicht des Kun- den. Dabei wurden die reinen Energiepreise bei den leitungsgebundenen Versor- gungen (alle außer Heizöl) nicht vom Grundpreis bzw. Leistungspreis getrennt. Bei der Fernwärme und dem Erdgas zahlt der Kunde einen zweiten Preis, den Leistungs- oder Grundpreis für die Bereitstellung der Bedarfsmenge. Er enthält die Kosten des Versorgers für die Technik der Bereitstellung, vergleichbar in etwa mit der Lagerung des Heizöls. Beim Strom wird neben dem Grundpreis der normalen Stromversorgung zusätzlich ein Schaltpreis in Rechnung gestellt.

5.2 Zusammenstellung der Heizkosten

Zur Berücksichtigung und Darstellung der Gesamtkosten wurden die Investitionen einer neuen Heizungsanlage inkl. Verteilung zusammengestellt. Mittels eines Ansat- zes für die Nutzungsdauer nach der VDI 2067 und eines Zinssatzes von 5 % wurde die Annuität ermittelt. Die Kosten einer TWE werden mit berücksichtigt.

Die Energiekosten zeigen den Durchschnitt der letzten 12 Monate. Eine Aktualisie- rung dieser Kostenbetrachtung empfiehlt sich in den kommenden Jahren, da der z.

Zt. stetig steigende Heizölpreis in der Folge auch zu höheren Erdgas- und Fernwär- mepreisen führt und der steigende Kohlepreis auch höhere Strompreise erzeugt.

Die betriebsgebundenen und sonstigen Kosten sind keinen so starken Schwankun- gen, sondern nur den allgemeinen Teuerungsraten unterworfen. Die steigende Roh- stoffpreise führen allerdings auch hier zu höheren Teuerungsraten. Größere Ausga- ben können auch durch erhöhten Reparaturbedarf entstehen. Dies ist anlagenab- hängig und kann nur durch die bereits angesprochenen prozentualen Ansätze der VDI 2067 berücksichtigt werden. Tatsächlich treten solche Ausgaben sehr unterschiedlich und mit zunehmendem Alter der Anlage häufiger auf.

5.3 Heizkostendiagramme

Aus den Kostenstrukturen wurden Diagramme gebildet, die vereinfacht die Zusam- mensetzung der Gesamtkosten aus Energie-, Kapital- und Betriebskosten – abhän- gig von der Gebäudegröße bezogen auf den m² Wohnfläche - aufzeigen. Die Kosten in den abgebildeten Diagrammen enthalten die Aufwendungen der gesamten Hei- zungsanlage inkl. der Verteilung im Gebäude einschließlich TWE.

(20)

Heizkosten Erdgas mit TWE

30,68

27,52

25,45

24,18 23,99 23,85 23,59 23,27

5 10 15 20 25 30 35

100 200 300 400 500 600 700 800

beheizte Fläche in m²

Kosten in €/m²/a

spez. Energiekosten spez. Betriebs-/Kapitalkosten gesamte Heizkosten

Bild 5.3.1: spezifische Heizkosten für erdgasbeheizte MFH mit TWE

Heizkosten Heizöl mit TWE

33,39

30,21

28,79

27,89 27,45 27,27 27,02 26,59

5 10 15 20 25 30 35

100 200 300 400 500 600 700 800

Kosten in €/m²/a

Bild 5.3.2: spezifische Heizkosten für heizölbeheizte MFH mit TWE

(21)

Heizkosten Strom mit TWE

35,69

34,28 34,22 33,55 33,18 33,11 33,06

36,84

5 10 15 20 25 30 35 40

100 200 300 400 500 600 700 800

Kosten in €/m²/a

Bild 5.3.3: spezifische Heizkosten für strombeheizte MFH mit TWE

Heizkosten Wärme mit TWE

33,06

28,13

26,55 26,01 25,57 24,99 24,70

23,74

5 10 15 20 25 30 35

100 200 300 400 500 600 700 800

Kosten in €/m²/a

Bild 5.3.4: spezifische Heizkosten für fernbeheizte MFH mit TWE

(22)

Zusammenstellung Heizkosten MFH mit TWE

Gebäudegröße m² 100 200 300 400 500 600 700 800

Erdgas

spez. Energiekosten €/m²/a 13,83 13,07 12,82 12,03 12,03 11,79 11,54 11,06

spez. Betriebs-/Kapitalkosten €/m²/a 16,85 14,45 12,63 12,15 11,96 12,07 12,04 12,21

gesamte Heizkosten €/m²/a 30,68 27,52 25,45 24,18 23,99 23,85 23,59 23,27

Heizöl

Strom

Fernwärme

Tabelle 5.3.1: Spezifische Heizkosten für MFH mit TWE

Grundsätzlich zeigt sich, dass bei steigender Gebäudegröße die Kosten je m² Wohn- fläche abnehmen. Beim Heizöl hat sich der kleine Preisvorteil gegenüber Erdgas, der im Heizspiegel 2003 ausgewiesen wurde, verschlechtert. Erdgas ist nun die günstigs- te Heizvariante. Dafür sind zwei Gründe verantwortlich: der steigende Anteil von Niedrigenergiehäusern im erdgasversorgten Heizbereich und die seit Anfang 2007 stetig steigenden Heizölpreise, denen das Erdgas i. d. R. zeitverzögert erst Monate später im Preis folgt. Die höheren Ausgaben für Wartung und Versicherung, die sich in den „Betriebs-/Kapitalkosten“ wieder finden, berücksichtigen keine Kosten für den benutzten Kellerraum in einem Gebäude bzw. Vorfinanzierungszinsen für eingelager- tes Heizöl. Dadurch würden sich die Ausgaben für Heizöl weiter erhöhen.

Auch bei der Fernwärme hat sich das Bild gegenüber dem Heizspiegel 2003 gewan- delt. Auch in kleineren Gebäudeeinheiten ist die Fernwärme nun gleichwertig bzw.

geringfügig besser als der zweite Sekundärenergieträger Strom. Beim reinen Ener- giepreisvergleich tritt der Unterschied deutlicher zu Tage. Strom ist die teuerste aller betrachteten Versorgungsvarianten.

Die Bewertung erfolgte ohne eine Berücksichtigung von Komfortansprüchen oder Umweltbelastungen. Stromspeicherheizungen sind im Allgemeinen recht träge in der Regelung und erfordern ein gewisses Geschick in der Einstellung. Dem gegenüber steht die meist sich selbst regelnde Warmwasserheizung, die der Nutzer über Ther- mostatventile zusätzlich beeinflussen kann. Der persönliche Aufwand des Nutzers (z.

B. Mieters) ist bei der sich selbst regelnden Warmwasserheizung deutlich geringer.

(23)

6 Potenziale der Höchstverbraucher

6.1 Daten der Höchstverbraucher

Die Spanne zwischen einem Gebäude mit Niedrigenergiehaustandard und einem nicht sanierten und schlecht gedämmten Wohngebäude mit zusätzlich veralteter Technik ist sehr groß und in den vergangenen Jahren noch gewachsen, da neue Gebäude mit sehr wenig Heizenergie auskommen. So verbrauchen kleine MFH weniger als 60 kWh/m² und Jahr, während Häuser mit schlechtem Heizstandard bis zu 370 kWh/m² und Jahr verbrauchen. Um das Potenzial der Höchstverbraucher zu berechnen, wurde die Spanne zwischen den beiden Kategorien „vorbildlich“ und „sehr hoch“ dabei als erreichbare Verbesserung angesetzt. Diese kann mit Heizanlagen nach dem Stand der Technik, mit einer sinnvollen regelungstechnischen Einstellung und mit einem Mindestmaß an Dämmstandard erreicht werden.

Für die Berechnung ist innerhalb des Bereiches „sehr hoch“ der Verbrauch gemittelt und schließlich um den Energiebedarf „vorbildlich“ reduziert worden. Mit den daraus resultierenden Werten für das Energieeinsparpotenzial wurden die Potenziale für die Emissionsminderung und die möglichen Energiekosteneinsparungen errechnet. Die angegebenen Werte beziehen sich dabei auf Gebäudeflächen, dessen Nutzfläche jeweils den Mittelwert der Gebäudeklasse repräsentiert.

Einsparpotenziale Heizenergie, Emissionen und Kosten

Heizenergie

spez. Ø Geb. CO₂ SO₂ NO_x Staub spez. Ø Geb.

kWh/a/m² kWh/a t/a kg/a kg/a kg/a €/a/m² €/a

Erdgas mit WWB

100 - 299 310 61.956 12,2 0,3 11,2 0,2 15,7 3.147

300 - 499 316 126.338 24,9 0,6 22,8 0,5 16,0 6.418

500 - 699 295 177.194 34,9 0,9 32,0 0,7 15,0 9.001

> 699 218 174.747 34,4 0,9 31,5 0,7 11,1 8.877

Heizöl mit WWB

100 - 299 238 47.675 14,8 20,8 14,0 1,1 14,3 2.859

300 - 499 229 91.530 28,4 40,0 26,9 2,0 13,7 5.488

500 - 699 213 127.559 39,5 55,7 37,5 2,8 12,7 7.648

> 699 73 58.561 18,2 25,6 17,2 1,3 4,4 3.511

Strom mit WWB

100 - 299 90 17.958 10,7 6,8 11,4 1,0 8,8 1.754

300 - 499 115 46.198 27,4 17,4 29,3 2,5 11,3 4.514

500 - 699 99 59.112 35,1 22,2 37,5 3,2 9,6 5.775

> 699 108 86.533 51,4 32,5 54,9 4,7 10,6 8.454

Fernwärme mit WWB

100 - 299 137 27.352 4,1 4,9 9,9 1.976

300 - 499 139 55.757 8,3 9,9 10,1 4.028

500 - 699 185 110.857 16,5 19,7 13,3 8.008

> 699 189 151.214 22,5 26,8 13,7 10.924

Einsparpot. Energie Einsparpotenzial Emissionen Einsparpot. Kosten

Tabelle 6.1: Energie-, Emissions- und Kosteneinsparpotenziale Höchstverbraucher

Zunächst erscheinen die Einsparmöglichkeiten kleinerer MFH gerade im Erdgasbe- reich relativ hoch. Vor dem Hintergrund, dass hier ca. 70 % der Mülheimer Wohnein- heiten abgebildet werden, ist es allerdings plausibel, dass hier der größte Anteil der

(24)

schlecht gedämmten und überdurchschnittlich heizenden Gebäude mit dem größten Einsparpotenzial abgebildet wird.

Die Minderungspotenziale bei den Emissionen, dargestellt für das Treibhausgas CO2

und die Schadstoffe SO2, NOx und Staub, zeigen deutlich den großen Einfluss der Strombeheizung. Strom wurde hier zudem mit dem BRD-Mix berechnet. Ein Ansatz unter NRW-Bedingungen würde weit größere Einsparpotenziale ergeben. Die Erd- gasnutzung produziert kaum Schwefel und deutlich weniger Stickoxide und Staub als Strom und Heizöl. Die geringsten CO2-Emissionen treten bei der Fernwärmenutzung auf. Auf eine Darstellung der SO2- und Staubwerte wurde wegen der Geringfügigkeit verzichtet.

6.2 Möglichkeiten der Höchstverbraucher

Möglichkeiten der Emissionsvermeidung hat der Nutzer durch die Wahl des Energie- trägers, der Heiztechnik und schließlich des Dämmstandards des zu beheizenden Objektes. Ein hoher Dämmstandard vermeidet Energieeinsätze und Emissionen und ist damit ein wichtiger Schritt zur Energieeinsparung. Nachträgliche Dämmung ist in der Regel deutlich teurer als zusätzliche Dämmung während des Neubaus oder in einer Sanierungsphase.

Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist eine nachträgliche Dämmung kaum zu realisieren. Die Dämmung von Dachschrägen oder der Einbau von Wärmeschutz- fenstern sind Maßnahmen, die nur in Verbindung mit ohnehin notwendigen Sanie- rungsarbeiten wirtschaftlich durchgeführt werden können. Einige wenige Maßnah- men, wie die Dämmung der Kellerdecke eines unbeheizten Kellers oder die Schütt- dämmung auf einem unbenutzten Dachboden, können relativ kurze Kapitalrückfluss- zeiten erreichen und auch von handwerklich geübten Laien in Eigenleistung erbracht werden. Energieeinsparprogramme und Fördermittel gibt es mittlerweile auch für die- sen Bereich.

Aus Umweltgesichtspunkten ist eine Empfehlung zugunsten moderner Heiztechnik auszusprechen, da diese Maßnahme kurzfristig oft den größten Einspareffekt erzielt, wenn zuvor ein veralteter Kessel benutzt wurde. Langfristig ist die Erhöhung des Dämmstandards am Altbau eine Dauermaßnahme, die Nebenziel einer jeden Sanie- rung an der Gebäudesubstanz sein sollte.

Für ein kleines Gebäude von ca. 200 m² müsste bei durchschnittlichem Dämmstan- dard eine Kesselgröße von 20 – 25 kW ausreichend sein. Ein moderner Brennwert- kessel inkl. Pumpen, Schieber, Regelung, Anschluss und Verdrahtung kostet mit Montage zwischen 6.000,- und 7.000,- € (ohne eine evtl. Anpassung des Abgaswe- ges). Durch eine solche Maßnahme kann gegenüber einem veralteten Kessel eine Nutzungsgradsteigerung von bis zu 25 % erreicht werden.

Parallel kann z. B. über die nachträgliche Dämmung eines nicht genutzten Dachbo- dens entschieden werden. Eine Schüttdämmung (nicht begehbar) kann für eine Flä- che von ca. 100 m² je nach Aufbau zwischen 25 und 45 €/m² kosten. Einsparungen können hier bis zu 5 % erreicht werden.

(25)

7 Alternative Wärmebereitstellung

Erklärtes Ziel der Bundesregierung ist eine umweltverträgliche Energiebereitstellung durch einen erhöhten Anteil regenerativer Energiequellen. Bereits seit mehr als 20 Jahren gehören Solarkollektoren zu TWE zu den Möglichkeiten, diesem Ziel näher zu kommen. Anfangs vielerorts belächelt, repräsentieren sie heute einen Stand der Technik, der von vielen Experten in Verbindung mit einer Erdgasbrennwertheizung als ökonomisch und ökologisch interessanteste Variante für die Beheizung von EFH und MFH angesehen wird [9, 10, 11, 14, 15].

Auf der Suche nach Alternativen erleben auch die Wärmepumpen und die Holzhei- zungen eine Wiederbelebung. Beide arbeiten ganz oder teilweise mit regenerativem Anteil und gewinnen an Bedeutung. Nachfolgend werden einige vergleichende Aus- sagen zur Umweltverträglichkeit und Kosten dieser Techniken gemacht.

7.1 Erläuterungen zur solarthermische Wärme

Die Sonne strahlt weitaus mehr Energie zur Erde, als theoretisch zur Energieversor- gung benötigt wird. In Deutschland liegt die eingestrahlte Sonnenenergie etwa um das 80fache über dem Bedarf an Primärenergie [16]. Die technische Nutzung ist allerdings nicht unproblematisch, da die Konzentration der Energiestrahlung einen recht hohen technisch-wirtschaftlichen Aufwand erfordert, um die Sonnenenergie nutzbar zu machen. Mit der thermischen Nutzung hat sich allerdings ein regenerati- ves Energiesystem gebildet, das – unterstützt durch lokale, Landes- oder Bundesför- dermaßnahmen - kostendeckend arbeiten kann und damit ein erhebliches Entwick- lungspotenzial in der Wärmeversorgung aufweist.

Die Sonnenstrahlung trifft mit einer Energiedichte von ca. 1,34 kW/m² auf die Erdat- mosphäre. Je nach Wolkenreichtum liegt die tagsüber auf der Erdoberfläche an- kommende Energiedichte zwischen etwa 1.000 W/m² (wolkenloser, klarer Himmel) und ca. 50 W/m² (trüber Wintertag). Pro Jahr kommen so in Deutschland ca. 900 – 1.200 kWh je m² zusammen. In Mülheim an der Ruhr liegt das Mittel der Einstrah- lungswerte bei ca. 975 kWh/m² und Jahr [17].

Für die private Nutzung werden meist Flachkollektoren, manchmal Vakuumröhren- kollektoren verwendet. Flachkollektoren können das Wärmeträgermedium bei direk- ter Einstrahlung mit einem höheren Wirkungsgrad aufheizen als die Vakuum- Kollektoren. Da Letztere aber die diffuse Strahlung besser nutzen, fällt ein Gesamt- energievergleich zugunsten des allerdings teureren Systems aus. Zusätzlich werden heute Systeme zur Heizungsunterstützung angeboten. Hier ist aber ein höherer fi- nanzieller Aufwand wegen eines zusätzlichen Pufferspeichers und einer aufwändige- ren Regelung zu berücksichtigen.

Die energetische Amortisation (Energielieferung/Energieaufwand zur Herstellung) einer Solaranlage liegt je nach Ertrag zwischen 1 und 3 Jahren. Im Allgemeinen sind die Vakuumröhrenkollektoren energetisch günstiger in der Herstellung und im Ertrag, so dass deren energetische Amortisation unter der des Flachkollektors liegt. Sie erfordern allerdings oft einen höheren Wartungsaufwand und werden daher gemieden.