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NACHHALTIGES WÄRMEVERSORGUNGSKONZEPT
EINER WOHNSIEDLUNG AUF
BASIS VON BIOMASSE,
ENERGETISCHER SANIERUNG UND
THERMISCHER SOLARENERGIE
ERSTELLT:
ENERGIEAGENTUR ALTÖTTING BIO-ON GMBH
VERFASSER: WOLFGANG STROBER
II
Inhaltsverzeichnis INHALTSVERZEICHNIS ................................................................................... II
TABELLENVERZEICHNIS...............................................................................III
ABBILDUNGSVERZEICHNIS ..........................................................................IV
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ......................................................................... V
1. EINLEITUNG............................................................................................... 6 1.1 ZIELSETZUNG.....................................................................................................................7 1.2 METHODIK DER ARBEIT ...................................................................................................8
2. SOLARTHERMISCHE VERSORGUNGSPOTENZIALE IM UNTER- SUCHUNGSGEBIET 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 GEBÄUDE-
SANIERUNG .......................................................................................................................15 2.2.1 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG UND REGIONALES MARKTPOTENTIAL ...........17 2.2.2 GESETZE, VERORDNUNG UND FÖRDERPROGRAMME .....................................................19 2.3. TECHNISCHE UND WIRTSCHAFTLICHE BETRACHTUNG EINES SOLAR-
THERMISCHEN 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
3. 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
IV
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
V
Abkürzungsverzeichnis
Allgemeine Abkürzungen
AKA AltöttingerKlimaAllianz Aö-Süd Alötting-Süd BAFA Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle EE Erneuerbare Energieträger EFH Einfamilienhaus EnEV Energie-Einspar-Verordnung EU Europäische Union IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change KfW Kreditanstalt für Wiederaufbau MAP Marktanreizprogramm PV Photovoltaik RVSO Regionalverband Südlicher Oberrhein UBA Umweltbundesamt WSVO 84 Wärmeschutzverordnung aus dem Jahr 1984 ZFH Zweifamilienhaus
Chemische Elemente, Einheiten für Energie, Leistung, etc.
a Jahr CO2 Kohlendioxid fm Festmeter GWH Leistung in Gigawatt = 1000 MW ha Hektar kg Kilogramm kW Einheit für Leistung in Kilowatt kWh Kilowattstunde kWhel Kilowattstunde elektrisch kWp Leistung in Kilowatt (Spitzenleistung im Bereich der PV) m² Quadratmeter MWh Megawattstuden t Tonne
6
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 Ober-
flächentemperatur in der jüngsten Vergangenheit (1994–2007)2. Die Ursache für den
anthropogenen Treibhauseffekt steht mit sehr großer Wahrscheinlichkeit in Zu-
sammenhang mit den von Menschen ausgestoßenen Treibhausgasen, wie Kohlen-
dioxid, Methan, Stickoxiden und Fluorkohlenwasserstoffen. Den größten klima-
schädlichen 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 CO2-
Emissionen verantwortlich. Die Zusammensetzung des deutschen Primärenergie-
verbrauchs 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 auf-
strebende Volkswirtschaften wie Indien oder China, deren Energieverbrauch pro 1 Stryi-Hipp (2008a), S.8 2 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
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 Weltmarkt-
preisen erreicht werden und gleichzeitig besteht die Möglichkeit die heimische Wirt-
schaft 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 8 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 Strategie-
ausrichtung ist jedoch keine Ausnahmeerscheinung, viele Nachbargemeinden und
Kommunen, wie z.B. der Landkreis Traunstein unterstreichen den Trend mit ähn-
lichen 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 Dingl (2008) 14 Stryi-Hipp (2008d), S.2
9
Solarenergie und Biomasse für das Untersuchungsgebiet aufzuzeigen. Zur Recherche
der Basisdaten werden universitäre Forschungseinrichtungen, staatliche Ämter und
Behörden, Firmenpublikationen wie auch Erkenntnisse forschender Regional-
verbände zu Rate gezogen. Der letzte Teil der Studie befasst sich mit der Inter-
pretation der Ergebnisse und prüft anhand einer eigens durchgeführten Fragebogen-
untersuchung die Umsetzbarkeit des Energiekonzepts.
2. Solarthermische Versorgungspotenziale im Unter- suchungsgebiet Altötting-Süd
Wie in ähnlichen Publikationen z.B. der „Potenzialabschätzung zum Ausbau
erneuerbarer Energien und zur energetischen Gebäudesanierung in Südost-
oberbayern“ gefordert, bedarf es lokaler Akteure, die die in ihren Studien aus Norm-
werten 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 demo-
graphischen 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 Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.13 16 Eigene Berechnung nach Dingl (2006)
10
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 („Fern-
wärme“, „potentielle Fernwärmekunden“, „sonstige Energieversorgung“, „nicht für
Solarnutzung geeignet“) aufgrund folgender Gründe keine Beachtung finden.
38 Großverbraucher, die zusammen 17% des Nutzwärmebedarfs für sich bean-
spruchen, sollen zukünftig durch die bereits beschlossene Erweiterung des Fern-
wärmenetzes 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 Fernwärme-
kunden“, 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-
17 Anhang - 13. Energienutzungsplan und Direktmarketing
11
schluss an das Fernwärmenetz unter der realistischen Annahme von 382 €/m18 Fern-
wärmeleitung 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 Hackschnitzelkraft-
werke. 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. Ausschlag-
gebend 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 Dach-
neigungswinkel abgeschätzt werden. Unter der Annahme von einem Dachneigungs-
winkel von durchschnittlich 30 Grad, der nach persönlichen Vor-Ort-Begehungen als
realistisch einzustufen ist, lässt sich mit einer einfachen Winkelgleichung die durch-
schnittliche Dachfläche des Untersuchungsgebietes berechnen, die sich auf 99,3 m² 18 Anhang – 1. Angebot Strabag
12
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 Haus-
fassaden, 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 Unter-
suchungsgebietes 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 Gas-
Scheitholz, 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 20 Solarcomplex (2002), S.41 21 Solarcomplex (2002), S.39 22 Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Verkehr und Technologie (1997), S.8 23 Tecson (2008)
13
Verbrennung der Energieträger werden jährlich ca. 4.000 t klimaschädliches CO2
emittiert. Laut Zielvorgaben der Stadt Altötting darf nach Umsetzung der Energie-
strategie 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.
24 Eigene Berechnung nach Dingl (2006) 25 Eigene Berechnung nach Dingl (2006) 26 EnEV 2007, Anlage 1, S.28 27 Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.15
14
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 verwen-
deten 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) 29 Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.22 30 ZREU GmbH (1996), S.39
15
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 Gebäude- sanierung
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 Be-
standteil auf31. Diese Vorgehensweise wird auch von Mitgliedern des Energie-
expertenbündnisses „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 ver-
pflichtenden Mindestanforderung und der dadurch erreichten Forschungs- und Ent-
wicklungssprünge 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 Niedrigenergie-
haus-Standard (70 kWh/m²)35, der nach Auffassung des UBAs als Zielgröße für
31 Knoll (1992), S.245 32 Anhang – 2. Umfrage KlimaAllianzAltötting 33 o.V. (2008a), S.99 34 EnEV 2007, Anlage 1, S.28 35 Umweltbundesamt (2003), S.6
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, Fenster-
tausch, 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 Gebäude-
gruppe auf 60% beziffert wird39. Die Bedeutung dieser Zahl wird erst unter dem
Gesichtspunkt des hohen Anteils von 76% am gesamten Nutzwärmebedarf deutlich.
36 Umweltbundesamt (2006), S.13 37 Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.9 38 Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.17 39 Umweltbundesamt (2006), S.11
17
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 interes-
sante 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 Ver-
bindung mit ohnehin fälligen Instandsetzungs- oder Erneuerungsaktionen durchge-
40 Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.61 41 Bayerisches Staatsministerium des Inneren (2005), S.9
18
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 resul-
tierend 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 Süd-
licher Oberrhein (RVSO) zufolge Dämmmaßnahmen bis Baujahr 1978 wirtschaft-
42 Regionalverband Südlicher Oberrhein (2005), S.65 43 Hackstock (2008), S.40 44 Bauchmüller (2008), S.1 45 Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.62f.
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 Wärmeschutz-
maßnahmen 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 beitra-
gen, 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 47 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
20
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 Anlagen-
technik 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 Entwick-
lung 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 durchführ-
baren Niveau liegen59. Schon 2012 soll eine weitere Steigerung um 30% erfolgen60.
Experten sehen diese Entwicklung durchaus positiv, jedoch wird eine noch stärkere
53 Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.70 54 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
21
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 zins-
günstige 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 be-
stätigen. 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 Energie-
einsparung 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 „Richt-
linie über die Förderung der Beratung zur sparsamen und rationellen Energie-
verwendung 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 ge-
stellt 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 verblei-
benden 50% CO2-neutral zu erzeugen, muss das Wärmebereitstellungssystem neu
konzeptioniert werden.
61 o.V. (2008b), S.18ff. 62 KfW Förderbank (2008) 63 Müller B.(2008), S.15ff. 64 BMU/BMWi (2007), S.5 65 Energieförderung (2008)
22
2.3. Technische und wirtschaftliche Betrachtung eines solar- thermischen 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 Markt-
situation 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 dimen-
sioniert werden. Die wirtschaftliche Analyse der Referenzanlage, bei der auch ge-
setzliche und förderrechtliche Aspekte eine bedeutende Rolle spielen, bildet den Ab-
schluss 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 Rahmen-
bedingungen68, 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 67 Meyer (2008b), S.72 68 Stryi-Hipp (2008g), S.32ff. 69 Schallenbert (2008), S.11 70 Pohl (2008), S.28
23
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 Heizkessel-
modernisierungen 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 Brenn-
stoff 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 Solar-
Pellets 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
71 Stryi-Hipp (2008g), S.32ff. 72 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)
24
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 Solar-
anlage 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 Solar-
keislauf (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 Heiz-
wasser 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 Hadamovsky (2007), S.147 79 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 Solar-
energieangebots. Ziel der Auslegung des Heizsystems muss es daher sein, diese Ver-
schiebung auf ein Minimum zu reduzieren und die Wärme dann bereitzustellen,
wenn sie benötigt wird. Zur Erreichung eines möglichst hohen solaren Deckungs-
grades 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 Kom-
ponente 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 Südaus-
richtung (O Grad) angegeben. Der höchste solare Ertrag ergibt sich bei genauer
80 Hadamovsky (2007), S.196 81 Stryi-Hipp (2008e), S.5 82 Janzing (2008), S.10
26
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 heizungs-
unterstützende 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 Nei-
gungswinkel 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 Produktions-
ausfällen 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 Faust-
regeln, 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
83 Greml (2006), S.5f. 84 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
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 gerin-
gere 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 ver-
nachlässigen ist, stellt das Verbraucherverhalten dar, das jedoch nicht in die Simu-
lation 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 Heiz-
anlage gefunden werden. In diesem Zusammenhang spielen zwei Begrenzungs-
93 Solifer (2008) 94 Meyer (2008c), S.9 95 Verband der Solar-Partner e.V.(2007), S.2 96 Sonnenhaus-Institut (o.J.), S.37
28
faktoren eine bedeutende Rolle, zum einen die zur Verfügung stehende Dachfläche,
zum anderen müssen die gegebenen Platzverhältnisse vor Ort zum Einbau des Solar-
speichers 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 Heiz-
raum- bzw. Brennstofflagerfläche, wobei die Wahl der Zusatzfeuerung ausschlag-
gebend ist. Da von einem Kesseltausch und Brennstoffwechsel auszugehen ist, bieten
sich zur ökologischen Zusatzfeuerung Holzvergaserkessel, wohnraumbeheizte Pel-
let- 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 Brenn-
stoffzufuhr 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 Öltank-
raum, der bei ca.65% der Häuser im Untersuchungsgebiet existiert, zu einem Brenn-
stofflager für Pellets umfunktioniert werden kann. Desweiteren ist es möglich Pellet-
lager und Kessel räumlich zu trennen, da durch den o.a. automatischen Transport be-
reits 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 herkömm-
liche Kellerräume, größere Speicher stellen hier ein Problem dar. Doch es können
Lösungen gefunden werden, zum einen können mehrere kleine Speicher in Reihe ge-
schaltet werden, sogenannte Satellitenspeicher, die jedoch mit mehr Raumbedarf und
97 Sonnenhaus-Institut (o.J.), S.37 98 Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e.V. (2002), S.51 99 Sonnenhaus-Institut (o.J.), S.37
29
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. Ange-
setzt 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 aufgestän-
dert. 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 betriebs-
wirtschaftlichem 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.71 101 Hackstock (2008), S.41 102 Röpcke (2007a), S.1 103 Anhang – 3. Ergebnisse GetSolar 30 m² (Vers.9.0) 104 Quaschning (2006), S.312
30
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 Wirtschaftlich-
keitsanalyse, 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 Gesteh-
ungskosten der Anlage kleiner sind, als die konventionellen Energiekosten106.
Folgende Tabelle 1 bildet die Ergebnisse der sich im Anhang befindlichen Wirt-
schaftlichkeitsrechnung107 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 moder-
nisieren“ und „CO2-Gebäudesanierungsprogramm“ dar. Aufgrund der Gebäude-
105 Hadamovsky (2007), S.235f. 106 Umweltinstitut München (2008) 107 Anhang –4. – 7. Wirtschaftlichkeitsanalyse 30 m² / 9. - 10. Wirtschaftlichkeitsanalyse 12 m² 108 Meyer (2008c), S.10f.
31
sanierung am Referenzhaus wurde die Höchstsumme von 50.000€ bereits erreicht,
somit kann das Heizsystem nur über das Programm „Wohnraum modernisieren Öko-
Plus“ mit einem eff. Zinssatz von 4,73% über 20 Jahre finanziert werden109.
Pelletpreissteigerung 5% Kollek-tor-fläche
solarer Deckungs-grad
Investitions-summe (800€/m² Kollektor-fläche)
Förderung (MAP)* Darlehen**
interner Zinsfuß***
Kapitalwert (in €)
Amorti-sationszeit
Sollwert: Pelletpreis-steigerung
(interner Zinsfuß >
Kapitalzinssatz)
30m² 50% 24.000 4.150 - 1,0% -6.602,2 > 25 Jahre 7,50%
30m² 50% 24.000 4.150 100% -4,8% -7.807,7 > 25 Jahre 7,90%
12m² 25% 9.600 2.260 - 4,5% 22,2 24 Jahre 5%
12m² 25% 9.600 2.260 100% 4,1% 405,9 25 Jahre 5%
*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 Energiepreis-
entwicklung des Referenzbrennstoffes, was über die gesamte Lebensdauer der
Anlage nur sehr schwer abschätzbar ist. Als weiterer Kritikpunkt der betriebs-
109 KfW Förderbank (2008) 110 Anhang – 9. - 10. Wirtschaftlichkeitsanalyse 12 m²
32
wirtschaftlichen Betrachtung ist die fehlende Berücksichtigung der externen Kosten
zu nennen, die neben F&E und Entsorgung vor allem Umwelt- und Gesund-
heitsschäden 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 Potentialab-
schätzung differenziert gesehen werden. Könnte die optimistische Betrachtungs-
weise „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 Zusammen-
hang darzustellen, da maximal die Hälfte der Dachfläche für solarthermische Zwecke
verwendet wird. Somit ergibt sich für das Untersuchungsgebiet ein Gesamtflächen-
potential von 23.947 m². Wird pro m² Kollektorfläche eine durchschnittlich erzeug-
bare Leistung von 112,5 kWhel angenommen, so kann von einem jährlichen Energie-
ertrag von ca. 2,7 Mio. kWhel ausgegangen werden. Nach dem Institut für ökolo-
gische 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
33
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, Scheit-
holz, Hackschnitzel, etc. regional und nachhaltig zur Verfügung stellen kann. Unter-
stellt 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 ver-
brauchen, was mit durchschnittlich 4 Bewohnern pro Objekt einem Energiebedarf
von 1,75 MWh/a pro Person entspricht. Für den Landkreis mit 108.789 Ein-
wohnern114 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 Stand-
ortbedingungen zustande. Die Rate kann zwischen 7,5 fm/ha und 13 fm/ha ange-
nommen 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 Produk-
tionskapazitäten erweitert wurden, muss die nachhaltige überregionale Bereitstel-
112 Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (2008), S.48 113 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.
34
lung des Brennstoffes aufgrund des langen Betrachtungszeitraumes kritisch hinter-
fragt 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 Solar-
anlagen auswirken könnten.
2.5 Darstellung und Interpretation der Ergebnisse
Wie Tabelle 2 zeigt, ergeben sich für das Siedlungsgebiet Aö-Süd durch die Um-
setzung 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 Wachstums-
phase aufgenommen wurde120. Durch die energetische Gebäudesanierung können
50% des Nutzwärmebedarfes bzw. 50% der CO2-Emissionen eingespart werden.
thermische Solaranlage
Heizanlage (Pelletzentrale)
energetische Sanierung Σ
Investitionskosten (in Mio.€) 4,9-12,4 6,0-8,1* 19,5-26,9 30,4 - 47,4 jährliche regionale
Wertschöpfung (in Tsd. €) 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.10 118 Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e.V. (2002), S.80 119 Hackstock (2008), S.40f. 120 ZREU GmbH (1996), S.17
35
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 ein-
zuführen. 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 Energiestra-
tegie dar. Im folgenden Zukunftsausblick werden daher die örtlichen Voraus-
setzungen für eine erfolgreiche Umsetzung der Strategie gegenübergestellt.
3. Ausblick und Bewertung der Umsetzbarkeit der Strategie
Durch die Gründung des Exekutivbündnisses AKA, bestehend aus Handwerks-
betrieben, 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 partizi-
pierenden 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 Klima-
Allianz 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 Benesch (2005), S.7 122 Anhang – 11. Energienutzungsplan und Direktmarketing
36
50% der KlimaAllianz-Mitglieder geben an, sie hätten Bedenken bzgl. der
Umsetzung der Energiestrategie und finden den Verantwortlichen im Endver-
braucher, der mitunter die wichtigste Komponente für die erfolgreiche Implemen-
tierung 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 Informationsmanage-
ments 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 Voraus-
setzungen u.a. wirtschaftlich darstellbar ist, Solarwärme als Wärmequelle einzu-
setzen. Neben der Kommunikationsarbeit ist es jedoch weiter erforderlich auch tech-
nische Verbesserungen zu realisieren, wie z.B. die Langzeitspeicherung von Solar-
wärme mit geringen Verlusten und geringerem Platzbedarf vom Sommer bis in den
Winter zu ermöglichen124, die Kosteneffizienz weiter zu steigern und die Dämm-
standards weiter zu verbessern.
Abschließend bleibt festzuhalten, dass durch die Übertragung des am Referenzhaus
Aö-Süd dargestellten Maßnahmenpakets auf das gesamte Siedlungsgebiet, die Mög-
lichkeit 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 wirt-
schaftliche 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 Großmann (2008), S.16f. 124 Baron (2007), S.6
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• Greml, Andreas (2006), Thermische Solaranlagen, Vorlesungsskriptum der
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43
• Müller, Bernhard (2008), Finanzierung von energiesparenden Maßnahmen
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• 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
1. ANGEBOT STRABAG ......................................................................................... 1
2. UMFRAGE ALTÖTTINGERKLIMAALLIANZ ........................................................ 2
3. ERGEBNISSE GETSOLAR 30 m² (VERS.9.0) ....................................................... 4
4. WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE - 30 m ² OHNE DARLEHEN ............................. 5
5. WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – 30 m² OHNE DARLEHEN ENERGIEPREIS-STEIGERUNG 7,5%............................................................................................ 5
6. WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – 30 m² MIT DARLEHEN ................................ 6
7. WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – 30 m² MIT DARLEHEN ENERGIEPREIS-STEIGERUNG 7,9%............................................................................................ 6
8. ERGEBNISSE GETSOLAR 12 m² (VERS.9.0) ....................................................... 7
9. WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – 12 m² MIT DARLEHEN ................................ 8
10. WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE – 12 m² OHNE DARLEHEN.............................. 8
11. ENERGIENUTZUNGSPLAN UND DIREKTMARKETING ........................................... 9
1
1. Angebot Strabag
2
2. Umfrage AltöttingerKlimaAllianz
3
4
3. Ergebnisse GetSolar 30m² (Vers.9.0)
5
4. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 30m² ohne Darlehen
5. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 30m² ohne Darlehen Energiepreissteigerung 7,5%
6
6. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 30m² mit Darlehen
7. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 30m² mit Darlehen Energiepreissteigerung 7,9%
7
8. Ergebnisse GetSolar 12m² (Vers.9.0)
8
9. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 12m² mit Darlehen
10. Wirtschaftlichkeitsanalyse - 12m² ohne Darlehen
9
11. Energienutzungsplan und Direktmarketing
10