SysWärme – Systemische Herausforderung der Wärmewende

Laufzeit: November 2017 - April 2020
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Umweltbundesamt
Kooperationspartner: Öko-Institut e.V., Hamburg Institut
Projektfokus:
Entwicklungen des Endenergiebedarfs im Wärmesektor für das Jahr 2050 der untersuchten Szenarien (Zielbereich 2).
© Fraunhofer ISE
Entwicklungen des Endenergiebedarfs im Wärmesektor für das Jahr 2050 der untersuchten Szenarien (Zielbereich 2).
Entwicklung der Sanierungsraten in den Perioden 2012-2030, 2031-2040 und 2041-2050. Um die langfristigen Klimaschutzziele erreichen zu können ist nach den untersuchten Szenarien eine 2- bis 4-mal höhere Sanierungsrate als im Zeitraum 2010 – 2016 nötig.
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Entwicklung der Sanierungsraten in den Perioden 2012-2030, 2031-2040 und 2041-2050. Um die langfristigen Klimaschutzziele erreichen zu können ist nach den untersuchten Szenarien eine 2- bis 4-mal höhere Sanierungsrate als im Zeitraum 2010-2016 nötig.

Im Rahmen der internationalen Klimaschutzpolitik/ -ziele hat sich die Bundesrepublik Deutschland zu einer Emissionsminderung um 80 bis 95% bis 2050 (gegenüber 1990) verpflichtet. Um das Ziel zu erreichen, müssen die Emissionen in allen Anwendungsbereichen (Stromerzeugung, Gebäude, Verkehr, Industrie, GHD, Land- und Forstwirtschaft,…) signifikant sinken. Dies wird zu massiven strukturellen Veränderungen in jedem Bereich führen. Dem Gebäudesektor wird in diesem Zusammenhang eine enorme Bedeutung beigemessen – ca. 35% des gesamten Endenergieverbrauchs wird im Gebäudesektor verursacht. Aus diesem Grund hat sich die Bundesregierung im Energiekonzept und im Klimaschutzplan 2050 dazu verpflichtet, bis 2050 einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen – Reduktion des (nicht-erneuerbaren) Primärenergiebedarfs bis 2050 um 80% bezogen auf 2008. Eine konsequente Umsetzung der Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens (COP 21) impliziert allerdings, dass angesichts der Mitigationsbeschränkungen in anderen Sektoren (v.a. Landwirtschaft, prozessbedingte Emissionen der Industrie) eine noch größere Minderung notwendig ist und deswegen ggf. ein komplett klimaneutraler Gebäudebestand angestrebt werden muss.

Um insgesamt das Ziel einer Treibhausgasemissionsminderung um 80 bis 95% bis 2050 zu erreichen, ist es essentiell, dass die einzelnen Sektoren des Energiesystems nicht isoliert betrachtet werden, sondern ihre jeweilige Transformation aufeinander abgestimmt erfolgt. Zentral dabei ist die immer stärkere Verknüpfung der einzelnen Anwendungssektoren (u.a. Verkehr, Industrie) mit dem Stromsystem. Eine besondere Herausforderung bei der Transformation des Wärmemarktes ist die große Heterogenität hinsichtlich Techniken, Markt- und Kostenstrukturen. Darüber bedingen die langen Investitionszyklen bei baulichen und auch technischen Sanierungsmaßnahmen einen sehr trägen Sektor. Aus diesem Grund muss die Implementierung von Maßnahmen (technische Maßnahmen und politische Instrumente) vorausschauend geplant und frühzeitig angegangen werden. Zentrales Ziel des Projektes ist die wissenschaftliche Analyse zu den Herausforderungen der Transformation des Gebäudesektors/ des Wärmebereichs. Dabei stehen zwei Zielbereiche im Zentrum:

  • Analyse vorliegender Szenarien; Auswertung dieser hinsichtlich der Zielerreichung einer Gesamttreibhausgasminderung von 80 bis 95% bis 2050;
  • Differenzierung der abgeleiteten Aussagen in Abhängigkeit des Ambitionsniveaus innerhalb des Zielkorridors für die Gesamttreibhausgasemissionsminderung;
  • Identifizierung von Schlüsselmaßnahmen als entscheidende Komponenten der Transformation im Wärmesektor zur Erreichung einer hohen Energieeffizienz und eines hinreichenden Anteils erneuerbarer Energien (EE) bei der Bereitstellung von Raumwärme, Trinkwarmwasser und Kühlung; dabei:
    • Berücksichtigung der energie- und klimapolitischen Zielarchitektur der Bundesregierung,
    • Berücksichtigung der technischen Potenziale und systemischen Abhängigkeiten,
    • Erarbeitung der Schlüsselmaßnahmen separat für die beiden genannten Zielbereiche;
  • Wirkungsanalyse der Einflüsse im Wärmemarkt aus Sicht verschiedener relevanter Akteure und Ermittlung derer möglicher Beiträge zur Zielerreichung;
  • Ermittlung technischer Minderungsoptionen zur Erfüllung der Energieziele sowie bestehender Umsetzungshemmnisse;
  • Differenzierte Bestimmung von geeigneten Lösungsansätzen zur Überwindung der Hemmnisse im Transformationsprozess zu bestimmten Zeitpunkten/ Stützjahren oder Umsetzungszeiträumen;
  • Vertiefte Betrachtung der Rolle von Wärme- und Kältenetzen in der Transformation für die beiden definierten Zielbereiche
  • Konkrete Empfehlungen für die Ausgestaltung der Energiepolitik bei der gebäudebezogenen Wärme- und Kältebereitstellung insbesondere bezüglich der Weiterentwicklung bestehender Maßnahmen und Instrumente unter Berücksichtigung der Besonderheiten verschiedener Akteure am Wärmemarkt.