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  Energiewende  bei der Wärme-Bereitstellung
 
 

Energiewende zur Nachhaltigkeit

Überblick:
 
Der Begriff "Energiewende" und seine übergreifenden Aspekte werden auf der
Überblicksseite zur Energiewende behandelt. Dort befindet sich auch der Servicebereich (Presseartikel; Daten/Statistiken; Dokumente, Links).
 
Die Umsetzung der Energiewende speziell bei der Wärme beruht - wie auch bei der übergreifenden Energiewende - auf drei Säulen:
 1. Steigerung der Energieeffizienz
 2. Verstärktes Energiesparen
 3. Ausbau der Erneuerbaren Energien 
 
 

 

Die Umsetzung der Energiewende beim Bereitstellen von Wärme bzw. bei der Klimatisierung hängt vor allem von den regionalen klimatischen Bedingungen und den landestypischen Gebäudestandards und Bauweisen ab, die weltweit stark variieren. Deshalb beschränken wir uns im Folgenden auf den aktuellen Stand und die Perspektiven in Deutschland.
  

 

Das Bereitstellen von Wärme (Raumwärme, Warmwasserbereitung, Prozesswärme) ist beim Endenergieverbrauch (EEV) mit Abstand der größte Energiezweck: 5500 PJ (58,2 %) des gesamten EEV von 9440 PJ entfallen auf diesen Bereich [1], darunter auf  Raumwärme 30,4 %; Prozesswärme 23,2 %, Warmwasserbereitung 4,7 % [2].
Die Prozesswärme für die Industrie wird hier nicht weiter verfolgt [3].
 

Solarhaus
Solarhaus
Infos/ Großansicht

Als Folge der Klimaerwärmung ist in Deutschland künftig mit häufigeren und extremeren Hitzeperioden zu rechnen, so dass die Klimatisierung an Bedeutung zunimmt. Der Umfang der notwendigen Klimatisierung hängt aber stark von der Bauweise (Wärmedämmung, Solararchitektur, "passive Klimatisierung") und wird daher im Folgenden über das Thema "Raumwärme" mit erfasst. Die über solche "passiven" Maßnahmen hinausgehende aktive Kühlung erfolgt hierzulande hauptsächlich über stromgetriebene Kühlgeräte und wird daher über die Energiewende im Stromsektor erfasst, so dass die Klimatisierung hier nicht weiter behandelt wird.
  
  

energetische
Gebäudesanierung
Öko-Mix; Energiemix; Anteil erneuerbarer Energien bei Strom, Wärme, Kraftstoffe / Infografik Globus 2197 vom 04.07.2008
Großansicht / Daten

Raumwärme:
Etwa 74 % der insgesamt 39,5 Millionen Wohnungen wurden vor 1974 gebaut, davon wurden bisher nur ein Fünftel energetisch saniert. Das Einsparpotenzial bei der Raumheizung ist daher enorm: Ohne energetische Sanierung verbrauchen alte Wohnungen umgerechnet durchschnittlich 300 Kilowattstunden pro Jahr und Quadratmeter Wohnfläche (kWh/a m²), "Niedrigenergiehäuser" gemäß Energieeinsparverordnung (EnEV 2009) unter 70 kWh/a m² [4], sog. "Passivhäuser" [5] weniger als 15 kWh/a m² [6]. Durch Wärmedämmung, Wärmerückgewinnung und Heizungen auf dem neuesten technischen Stand lässt sich also ein Großteil der Energie für die Raumheizung einsparen [7].
Die energetische Gebäudesanierung kommt leider nur schleppend voran, was vor allem an den hohen Kosten und der langen Amortisationszeit von 10 bis 30 Jahren liegt. Auch die verwirrende Vielzahl unterschiedlichster wenig auf einander abgestimmter Förderprogramme verzögert die Energiewende in diesem Sektor [8]. Pro Jahr werden im Durchschnitt bisher nur 1,5 % der Gebäude saniert, durch Steigerung dieser Rate auf 2,5 % könnte der CO2-Ausstoß bis 2020 um 20 % gesenkt werden [9]
  

 

Das umfangreichste Förderprogramm bietet die staatliche Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) für Privatkunden, Unternehmen sowie Kommunen und gemeinnützige Einrichtungen. Die Bundesregierung stellt dazu von 2009 bis 2012 jährlich 500 Millionen Euro zur Verfügung. Voraussichtlich künftig stark steigende Preise der fossilen Energien werden die Amortisationszeit von Energiespar-Maßnahmen verkürzen und könnten einen neuen Schub für die Energiewende im Bereich der Raumheizung bringen.
Nach effektiver energetischer Gebäudesanierung kann der vergleichsweise kleine Restbedarf an Raumwärme durch Ausweitung der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und stärkere Nutzung Erneuerbarer Energien (EE) wie Biogas, Holz, Solarwärme, Geothermie und Wärmepumpen gedeckt werden.
  

 

Laut Integriertem Energie- und Klimaschutzprogramm (IEKP) der Bundesregierung soll der Anteil Erneuerbarer Energien (EE) am Wärmemarkt bis 2020 auf 14 % verdoppelt werden. Wer ab 2009 neu baut, wird durch die neue Energieeinsparverordnung (EnEV 2009) verpflichtet, einen bestimmten Anteil des Wärmebedarfs aus regenerativen Energiequellen zu decken. Der KWK-Anteil an der Stromerzeugung soll bis 2020 auf 25 % verdoppelt werden. Dazu unterstützt die Bundesregierung den KWK-Ausbau mit 750 Millionen Euro pro Jahr.
   

 

Die Leitstudie 2008 entwickelt Szenarien zur Energiewende für den Zeitraum bis 2050. Im sog. "Leitszenario 2008" sinkt der Wärmebedarf von 5500 PJ  in 2006 auf 2933 PJ bis 2050, also auf nur noch rund 53 % des heutigen Endenergieverbrauchs. Ausschlaggebend für diese Senkung ist der Ausbau der KWK und der Erneuerbarer Energien (EE) sowie eine Umwandlung von Einzelheizungen in netzgebundene Wärmeversorgung (Nah- und Fernwärme). So sollen Nahwärmeanlagen (z.B. Blockheizkraftwerke) 60 % der EE-Wärme bereitstellen.
   

Energie im Haushalt
Globus-Grafik: Energie im Haushalt
Daten/ Großansicht

Warmwasserbereitung:
Je nach Haushalt wird warmes Wasser mit verschiedenen Elektrogeräten und meist auch über die Heizungsanlage erzeugt. Da in einem Durchschnittshaushalt nur rund 12 % des Energieverbrauchs auf die Warmwasserbereitung, aber 73 % auf die Heizung entfällt [10], ist bei der Energiewende also vor allem auf einen hohen Wärmedämmstandard und eine energiesparende moderne Heizung zu achten, die nach Möglichkeit Erneuerbare Energieträger (Biogas, Holz, Geothermie) nutzt. Oft erzeugt die Heizungsanlage auch parallel das warme Wasser. Während der Heizperiode ist dies meist auch die energiesparendste Methode, im Sommer dagegen empfiehlt sich zusätzlich der Einsatz von Sonnenkollektoren, so dass die dann wenig effektiv arbeitende Zentralheizung an möglichst vielen Tagen ganz ausgeschaltet bleiben kann. Bei Elektrogeräten (ggf. Elektroboiler, Elektrokocher) ist natürlich auf eine möglichst hohe Energieeffizienzklasse (A++) zu achten, insbesondere beim Neukauf: höhere Anschaffungskosten amortisieren sich meist in kurzer Zeit.
  



Wasserstoffwirtschaft: Infos/ Großansicht bei bio-wasserstoff.de
Wasserstoffwirtschaft

Wasserstoffwirtschaft:
Als Alternative zur bisherigen Energieversorgung wird von manchen Experten eine Wasserstoffwirtschaft vorgeschlagen, bei der statt Erdgas Wasserstoff an die Endkunden (Haushalte, Betriebe, ... ) geliefert wird, bei denen dann direkt vor Ort die Wärme mit Brennstoffzellen erzeugt wird, die nach dem KWK-Prinzip gleichzeitig Strom produzieren. Dabei wird überschüssiger Strom z.B. im Winter, wo mehr Wärme als Strom benötigt wird, zusätzlich in Wärme umgewandelt. Umgekehrt kann überschüssige Wärme z.B. im Sommer bisher nicht in vollem Umfang genutzt werden. Es werden aber Konzepte erf
orscht und entwickelt, bei denen die überschüssige Wärme (statt bisher Strom) zur Klimatisierung (Kühlung) verwendet wird.
=> Weitere Informationen:   Energiewende > Wasserstoffwirtschaft  

  
  
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Presse-/ Online-Medien
Datenbank

Der Presse-/Medienspiegel (Tages-, Wochenzeitungen, Monatszeitschriften und Online-Medien sowie Infos aus Newslettern von Umweltverbänden und NGOs) bieten vielfältige aktuelle und Hintergrund-Informationen.
  
Ab 2008 wurde das Oberthema "Energiewende" (EW) in die Unterthemen
"EW-Strom", "EW-Wärme" und "EW-Verkehr" gegliedert, Datensätze können also 4 Schwerpunkten (übergreifend; Strom, Wärme, Verkehr) zugeordet sein, wobei Überschneidungen möglich sind. Datensätze nur zu einem Unterthema sind nur dort abrufbar.
 
Energiewende-Wärme:
Jahrgang: 2008  2009  2010  2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017 

Energiewende: Oberthema und Unterthemen zusammen:
Jahrgang:  2004  2005  2006  2007  2008  2009  2010  2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017 
   
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Daten/ Statistiken/Infografiken: Aktuelles   (die jüngsten Datensätze)
Energieverbrauch
Energieverbrauch Haushalte in Deutschland: Vergleich 2000 mit 2010; Verteilung 2010 nach Anwendungsbereiichen / Infografik Globus 5394 vom 13.12.2012
13.12.12   (441)
dpa-Globus 5394: Energie fürs Wohnen
Der Energieverbrauch in Deutschland je Haushalt (temperaturbereinigt, in kWh) sank von 20135 (Gas 7781, Öl 6112, Strom 3505, Fernwärme 1042, Kohle 384) im Jahr 2000 um 20,2 % auf 16072 in 2010 (Gas 6075, Öl 3411, Strom 3437, Fernwärme 1096, Kohle 291). 2010 verteilt sich der Energieverbrauch der Haushalte wie folgt auf die Anwendungsbereiche (in %): Raumwärme 71, Warmwasser 13, Elektrogeräte 9, sonstige Prozesswärme (z.B. Kochen, Warmwasser für Geschirrspüler) 6, Beleuchtung 2. Der mit 71 % (11411 kWh) herausragende Anteil der Raumwärme zeigt, wie wichtig die energetische Sanierung der Gebäude für die Energiewende im Wärmebereich ist. Bei Neubauten senkt die Passivhaus-Bauweise den Raumwärmebedarf auf unter 15 kWh/m², ein Plusenergie-Haus produziert netto sogar noch Energie.

  => Großansicht: Bezug     Großansicht: Galerie

| Energie | Endenergie | Erdöl | Erdgas | Kohle | Strom | EW-Wärme |
Fahrplan-Energiewende
Fahrplan-Energiewende:  Grafik Großansicht
03.12.12   (444)
ifeu-Grafik: Fahrplan Energiewende
Die Energiewende ist ein komplexer Prozess, der die Handlungsfelder Stromerzeugung/ Stromnachfrage, Wärme und Verkehr aber auch Gesellschaft umfasst denn ihre Umsetzung wird Jahrzehnte dauern und nur gelingen, wenn gesellschaftliche Akzeptanz durch Partizipation erreicht wird. Was immer noch fehlt ist ein "Masterplan", der Struktur in die Umsetzung der Energiewende bringt. Einen Diskussionsimplus dazu stellt ein interdisziplinäres Team von IFEU und IBP mit ihrem "Fahrplan -Energiewende" vor: Die o.g. fünf Handlungsfelder werden analysiert und grafisch zu einem Gesamtplan in Form eines "U-Bahn-Streckenplans" integriert.
 
Die Fahrplan ist abgedruckt auf S. 14/15 im Fahrplan Energiewende. Technische und gesellschaftliche Stationen auf dem Weg zu einem nachhaltigen Energiesystem [ifeu 03.12.12]

| Energiewende | EW-Strom | EW-Wärme | EW-Verkehr | nachhaltige Energie |
Endenergieverbrauch
Endenergieverbrauch-90-00-09,-fr-120112.jpg:  Grafik Großansicht
12.01.12   (376)
FR-Grafik: Endenergieverbrauch in Deutschland: Strom, Kraftstoffe und Wärme
Anteile der Endenergiearten am Endenergieverbrauch (EEV) in Deutschland in den Jahren 1990|2000|2009 in TWh (1 TWh = 1 Mrd. kWh = 3,6 PJ):
Strom 455|494|495;  Kraftstoffe 702|782|718;   Wärme 1474|1288|1202.
EEV-Summe: 2631|2564|2415; Verteilung 2009 (in %): Wärme 48,8; Kraftstoffe 29,7; Strom 20,5.
Fast die Hälfte des Endenergieverbrauchs (EEV) entfällt auf Wärme, darunter rund 4/5 auf die Klimatisierung von Gebäunden (rund 40 % vom EEV). Doch gerade die Wärmewende bleibt immer mehr hinter den gesteckten Zielen zurück, wie im Artikel "Die Energiewende scheitert im Heizungskeller [FR 12.01.12] analysiert wird, in dem die Grafik abgedruckt ist.

| Endenergie | Energieeffizienz | Energiesparen | Energiewende | EW-Wärme |
Daten/ Statistiken/Infografiken: Archiv   (jahrgangsweise chronologisch)
Jahrgang:  2008  2009  2010  2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017 
     

Dokumente: Aktuelles   (die jüngsten Datensätze)
Energiewende-Studie
Energiewende-Studie
20.06.16   (127)
Volker Quaschning: Sektorenkopplung durch die Energiewende
Quaschning analysiert in seiner viel beachteten Studie, wie und in welchem Umfang die Erneuerbaren Energien ausgebaut und das gesamte Energieversorgungssystem umgebaut werden müssen, um die Ziele des Pariser Klimaabkommens in Deutschland umzusetzen. Laut Quaschning müssen die Sektoren Strom, Wärme und Verkehr bis 2040 vollständig dekarbonisiert und deshalb alle Kohlekraftwerke bis 2030 stillgelegt werden. Neuanlagen zur Wärme- und Warmwasserbereitung dürfen ab 2020 nur effiziente Wärmepumpen verwenden (keine fossilen Heizungen mehr). Neufahrzeuge müssen möglichst ab 2025, spätestens 2030, rein elektrisch fahren; deshalb müssen die wichtigsten Fernstraßen mit Oberleitungen für LKW ausgerüstet werden. Basis der gesamten Energieversorung muss ab 2040 Ökostrom hauptsächlich aus Wind- und Solarenergie sein, der teils mittels Power-to-Gas in Methan gewandelt und im Erdgasnetz gespeichert wird, um die Versorgungssicherheit auch in Phasen der Dunkelflaute zu gewährleisten.
 
 Download der Studie [htw-Berlin]  

| EW-Strom | EW-Wärme | EW-Verkehr | nachhaltige Energie | Kohle | CCS-Technologien | Elektroauto | Erneuerbare Energien | Energieeffizienz | Energiesparen |
Erneuerbare Stromversorgung
SRU-Sondergutachten: Erneuerbare_Stromversorung
26.01.11   (87)
SRU: Wege zur 100 % erneuerbaren Stromversorgung
In seinem Sondergutachten zeigt der SRU anhand verschiedener vom DLR berechneter Szenarien, dass eine Vollversorgung mit Ökostrom in Deutschland bis 2050 machbar, sicher und ökonomisch vorteilhaft ist. Als günstigste Variante erweist sich ein Stromverbund mit Skandinavien mit seiner enormen Pumpspeicherkapazität (Norwegen 84 TWh, Schweden 36 TWh), die zur Speicherung von Windstrom vorteilhaft sind. Atom- und Kohlestrom mit CCS hält der SRU für nicht nachhaltig und lehnt daher die Laufzeitverlängerung von Atom- wie auch den Neubau von Kohlekraftwerken ab. Stattdessen sollen Energieeffizienz und Energiesparen sowie ein moderater Ausbau von Gaskraftwerken als Brückentechnologie zur Energiewende fungieren. Laut SRU sind nur die Erneuerbaren Energien vereinbar mit den Nachhaltigkeitskriterien der Generationengerechtigkeit und Risikovorsorge und daher langfristig die einzige absehbar nachhaltige Lösung für die Stromversorgung.
  
Download: SRU Sondergutachten zur nachhaltigen Stromversorgung [pdf; 4,4 MB]

| Umweltrat | Ökostrom | EW-Strom | Windenergie | Solarenergie | Wasserkraft | Geothermie | Biomasse | Atomausstieg | Kohle | CCS-Technologien | Sequestrierung |
Dokumente: Archiv   (jahrgangsweise chronologisch)
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zum Seitenanfang Quellen / Hinweise
 

Hinweis: Bei sich möglicherweise verändernden Quellen (Websites) wird das Datum des Zugriffs (Z) notiert, ansonsten das interne Datum der jeweiligen Quelle, sofern vorhanden.

  1. Daten zusammengestellt aus: Energieverbrauch in Deutschland [BWK Nr.3/2008, Tabelle 1, S.49]
    Die Daten zum Endenergieverbrauch (EEV) beziehen sich auf das Jahr 2006, der jüngste aktuell (Stand: 1.1.09) verfügbare Jahrgang. Während der Primärenergieverbrauch (PEV) etwa nach einem Jahr als vorläufige Berechnung z.B. von der AGEB publiziert wird, dauert die Erfassung und Berechnung des EEV in den verschiedenen Sektoren und bezogen auf die unterschiedlichen Energiezwecke oft 2-3 Jahre.
  2. In Quelle 1 wird der gesamte Endenergieverbrauch (EEV) von 9440 PJ auf folgende Energiezwecke aufgeteilt (Angaben in PJ):  Prozesswärme inc.Warmwasser: 2627; Raumwärme: 2873; Mechanische Energie:3617; Beleuchtung 188; Information und Kommunikation: 135.
    Die Warmwasserbereitung wird dabei als Teil der Prozesswärme erfasst, die im Endenergiesektor Haushalt 441 PJ umfasst und dort weitestgehend der Warmwasserbereitung entspricht: 441 PJ / 9440 PJ = 4,7 %.
  3. Prozesswärme wird in vielfältigen komplizierten industriellen Abläufen benötigt, deren Verständnis meist tiefergehende verfahrenstechnische Spezialkenntnisse erfordert und die deshalb an dieser Stelle nicht weiter behandelt werden.
  4. iwd-Statisik: Energetische Sanierung: Viel Nachholbedarf [iwd Nr. 9/ 26.02.09, S.3]. In der iwd-Statistik wird der Energieverbrauch in Litern Heizöl angegeben, üblicher ist dagegen die Angabe in Kilowahttstunden (kWh), z.B. verwendet der neue Energiesparausweis die Maßeinheit kWh pro Jahr und Qudratmeter Wohnfläche (kWh/ am²). Da 1 Liter Heizöl hat einen Heizwert von 10 kWh hat, müssen die Energieangaben in Litern Heizöl mit 10 multipliziert werden, um auf kWh umzurechnen.
    Die Seite 3 der iwd-Ausgabe 09/2009 bietet weitere nützliche Informationen rund um die energetische Gebäudesanierung im Artikel "Immobilien und Klimaschutz: Verirrt im Klimaschungel".
  5. a) Als "Passivhaus" wird ein Gebäude bezeichnet, das aufgrund seiner guten Wärmedämmung keine konventionelle Heizung benötigt und mit einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung ausgestattet ist. Der dadurch stark reduzierte Restwärmebedarf kann dann durch "passive" Energiequellen wie Sonneneinstrahlung und Abwärme von Personen und technischen Geräten gedeckt werden.
    b) Weitere Infos:    Wikipedia: Passivhaus    www.1a-passivhaus.de
    c) Frank Drieschner: Selbst ist der Heizkörper. Deutschland friert, Familie Findorff hat es warm Ihr Passivhaus mit mit Körperwärme beheizt. Wer sie besucht, der fragt sich: Warum werden nicht alle Häuser so gebaut? [DIE ZEIT Nr.5/26.01.06]
    d) Video: Aufbau und Technik eines Passivhauses [Energieagentur NRW auf youtube, 17.03.10]
  6. siehe Quelle 1
  7. Christoph M.Schwarzer: Die dritte Miete. Weil bei Millionen Häusern jeder Wärmedämmung fehlt, sind Heizungen Deutschlands größte Energiefresser [greenpeace magazin 02/2009, S. 50 ff.] Laut Infokasten "Sanieren zahlt sich aus" (S. 54/ Ende des Online-Artikels; Daten aus dem Jahr 2006) können bis zu 85 % der insgesamt 740 TWh Heizenergie für Gebäude eingespart werden. Das Heizen verursacht 117 Mio Tonnen CO2, gut 13 % der gesamten Treibhausgasemissionen Deutschlands.
    Der Artikel enthält einen weiteren Infokasten: "Tipps zum energieeffizienten Wohnen"  
  8. siehe Quelle 4
  9. Infokasten "Sanieren zahlt sich aus", siehe Quelle [7]
  10. Globus-Infografik 2654: Energie im Haushalt [27.02.09]
   

Stand: 01.05.09/zgh   Energiewende  
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