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Passivhaus-Effizienz macht die Energiewende wirtschaftlich

Energie: Gestern, heute und morgen

Eine künftige Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Energieträger wird Energie bis 2025 zunächst teurer bereitstellen als fossile Energieträger 2012. Allerdings ist davon auszugehen, dass fossile Energie ebenfalls teurer werden wird; in welchem Ausmaß das geschieht, hängt stark von der weltweiten Nachfrage ab (je höher die Nachfrage, desto höher der Preis: Erneuerbare und Energieeffizienz wirken hier preisdämpfend). Alle seriösen Studien gehen heute davon aus, dass die Energiepreise real auch künftig eher steigen als fallen werden. Ein Szenario für die Preise von Heizöl und Erdgas hat das Passivhaus Institut (PHI) in [AkkP 42] aktuell neu aufgestellt: Danach werden Brennstoffe über die für heutige Neubauten relevanten Zeiträume um 9 Cent/kWh (Endenergie, inkl. MWSt) zu erhalten sein; mit solcher Energie erzeugte Wärme kostet dann ca. 10 Cent/kWh (real).

Abbildung 1:
Entwicklung der Haushalts-Strompreise in Deutschland:
Diese dürfte zunächst der dem Vergangenheitstrend folgenden politischen Vorgabe entsprechen
(Striche), dann aber aufgrund fallender Kosten der erneuerbaren Stromerzeugung wieder sinken
(Rauten, aufbauend auf [AkkP 46], aktualisiert, hier: nominale Preise).


Im Zuge der Energiewende wird allerdings die Bedeutung der klassischen fossilen Brennstoffe abnehmen – bereits heute werden Neubauten immer mehr mit Biomasse, Wärmepumpen und Fernwärme beheizt, dies ist für alle genannten Alternativen sowohl ökonomisch als auch ökologisch sinnvoll. Insbesondere Strom zum Betrieb von Wärmepumpen wird künftig gerade bei besonders energieeffizienten Gebäuden (wie Passivhäusern) eine zunehmende Rolle spielen. Das PHI hat daher das schon in [AkkP 46] publizierte Strompreismodell noch einmal aktualisiert. Insbesondere ist dort erkennbar, dass gerade die Kosten der fossilen Stromerzeugung in Zukunft stark steigen – während zugleich, aktuell offensichtlich, die Kosten von Photovoltaik und Windenergie sinken, allerdings derzeit noch höher sind als die der fossilen Elektrizität. Das ändert sich ab 2025, sodass die Energiewende die Kosten für Strom auf einem Niveau stabilisiert, das zwar höher ist als heute, aber niedriger als auf dem fossilen Pfad zu erwarten wäre. Der finanzmathematische Mittelwert für Haushaltsstrom beträgt dabei real ca. 27 Cent/kWh 1), nur wenig oberhalb der heutigen Preise und der in der Vergangenheit vom PHI verwendeten Prognose (25 Cent/kWh).

Familien, welche die Möglichkeit haben, PV-Systeme zu installieren, können ihre eigenen Ausgaben für die stromspezifische Dienstleistung noch weiter senken: Gemäß der Grafik liegt der Mischpreis für PV-Selbsterzeuger um 19 Cent/kWh, also deutlich unter den gegenwärtigen Preisen für Haushaltsstrom (vgl. Artikel Energiekonzepte – das Passivhaus im Vergleich).

Nicht jede Familie hat die Möglichkeit der Investition in PV-Anlagen, sei es, weil sie zur Miete wohnen, ein Grundstück mit schlechtem Solarzugang haben oder durch Auflagen der Denkmal- oder Stadtbildpflege gehindert werden. In diesem Fachbeitrag wird gezeigt, dass dennoch jeder Bezieher von Haushaltsstrom in der Lage ist, seine Kosten innerhalb der folgenden 20 Jahre kontinuierlich zu senken, sogar unter die gegenwärtigen Kosten – und zwar durch den konsequenten Einsatz von Effizienztechnologie. Dasselbe gilt für die Energiedienstleistung Raumwärme, deren Kosten durch Wärmedämmung, bessere Fenster und Wärmerückgewinnung nachhaltig und dauerhaft unterhalb des heutigen Kostenniveaus stabilisiert werden können.

"Einsparenergie" erzeugt durch Passivhaus-Komponenten

Wärmedämmmaßnahmen an der Gebäudehülle gehören zu den heute überall eingesetzten Standardelementen eines Neubaus oder einer Sanierung. Die Maßnahmen inkl. aller Details sind ausgereift und werden weit verbreitet durchgeführt, die Kostenentwicklung geht daher im Durchschnitt mit der allgemeinen Baukostensteigerung. Wegen der heute günstigeren Randbedingungen liegt das kostenoptimale Niveau jetzt durchweg bei 0,15 W/(m²K) (vgl. Abbildung 2), d.h. auf Passivhausniveau.

Bei den Verglasungen gab es einen Preissturz für die Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung; durch das nun verfügbare große Angebot am Markt liegen die Differenzen jetzt nur noch bei um 10 €/m². Außerdem sind auch kostengünstigere passivhausgeeignete Fensterrahmen verfügbar geworden: Mit rund 76 €/m² zusätzlicher Investition kann ein Passivhaus-Fenster heute bei Neubau oder Sanierung eingesetzt werden. Die kommenden Jahre halten noch einige weitere Innovationen vor, die vor allem noch höhere g-Werte und Verglasungen mit noch weniger Gewicht betreffen. Weiterhin wurde die Kalkulationsgrundlage für Fenster jetzt an die vorliegenden Erfahrungen und Erhebungen mit dem Lebenszyklus der Komponente auf 30 Jahre angehoben. Diese Periode ist immer noch kürzer als die mit um 48 Jahren bestimmte mittlere Nutzungsdauer heutiger Fenster bis zum Austausch (vgl. Abbildung 3).

Mit dem heutigen (Stand: 2013) Zinsniveau (real 2,5 %/a für ein Hypothekendarlehen) und den prognostizierten Energiepreisen (9 Cent/kWh Endenergie/Brennstoffe) und den eben dargestellten differenzierten Preisentwicklungen bei den Maßnahmen ergibt sich bzgl. der Wirtschaftlichkeit der Komponenten ein neues Bild, das in Abbildung 4 dargestellt ist. Danach:

  • Sind Effizienzverbesserungen bei konventioneller Heiztechnik (inkl. Brennwertnutzung auch bei Heizöl sowie Erdreichabsorber bzw. Bohrungen als Verdampferwärmequelle von Wärmepumpen) heute einzelwirtschaftlich rentabel.
  • Ist auch der Einsatz eines Biomassekessels im Passivhaus-EFH (inkl. aller Zusatzinvestitionen im Vergleich zur konventionellen Lösung) rentabel. Optimal dimensionierte thermische Solaranlagen sind mit den verfügbaren Förderungen rentabel.
  • Ist der Übergang von Zwei- zu Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung unter den Randbedingungen von 2013 klar wirtschaftlich, ebenso der Übergang von Alu- zu einem thermisch verbesserten Randverbund. Der Einsatz von weiter verbesserten Fenstern (Uw insgesamt < 0,85 W/(m²K)) ist heute ebenfalls sogar in Nicht-Passivhäusern, also z. B. bei einer EnerPHit-Sanierung, attraktiv (4,5 Cent/kWh).
  • Rechnen sich große Anlagen zur Wärmerückgewinnung wie schon 2006 auf Basis allein der eingesparten Energiekosten; kleine Anlagen in Einzelwohnungen oder Einfamilienhäusern stehen jetzt näher an der Wirtschaftlichkeitsgrenze; in der Diskussion der Preisentwicklung [AkkP 42] wurde deutlich, dass der nächste Schritt hier zu spürbaren Einsparungen bei den Investitionskosten führen muss. Eine Besonderheit stellt die balancierte Lüftung im Passivhaus dar: Bezieht man den Kostenvorteil der Systemsynergie mit ein, dann sind (in einem Passivhaus) auch kleinere Einzelanlagen heute wirtschaftlich.

Wärmedämmmaßnahmen werden nun mit Ziel-U-Werten von 0,15 W/(m²K) (Außenluft) bzw. 0,25 W/(m²K) (Keller) behandelt, dargestellt sind Maßnahmen bei der Altbausanierung nach EnerPHit. Rundum alle Wärmedämmmaßnahmen an der Gebäudehülle sind 2013 auf diesem Qualitätsniveau wirtschaftlich gegenüber der Ohnehin-Sanierung, die Kosten der eingesparten Kilowattstunde liegen zwischen 2 und 7,5 Cent und somit deutlich niedriger als der Bezugspreis für Energie. In den meisten Fällen wäre auch eine noch weiter gehende Verbesserung einzelwirtschaftlich lohnend, allerdings wird der EnerPHit- bzw. der Passivhausstandard oft schon mit moderaten Werten erreicht; in diesem Fall würde eine noch weiter gehende Dämmung nicht mehr viel an Kosteneinsparung bringen.

Abbildung 2:
Kosteneinsparung durch Wärmedämmung (Beispiel Außenwand);
das Optimum liegt heute bei einer passivhausgeeigneten Dämmstärke (U=0.13 W/(m²K)).
Der Schritt von „üblicher Dämmung“ zum Optimum „erzeugt“ Einsparenergie zu 4,5 Cent/kWh
(noch vor Förderung).


Diese Daten zeigen, dass das für Passivhäuser typische Energieeffizienzniveau heute bei allen Bauteilen der Gebäudehülle einzelwirtschaftlich rentabel ist und, wie sich bei genauer Analyse zeigt, in der Nähe des ökonomischen Optimums liegt – und zwar, wenn als jeweilige Erlöse nur die erzielten Barwerte der Energieeinsparung herangezogen werden. Die Lüftungskomponente mit Wärmerückgewinnung liegt nahe an einer solchen Wirtschaftlichkeit – sie dient jedoch vor allem der Garantie einer guten Luftqualität und ist deshalb als Beitrag zu einem umfassend nachhaltigen Gebäude unverzichtbar; allein der Beitrag zur Verbesserung der Luftqualität ist auch ökonomisch („man days gained“) höher zu bewerten als der zur Energieeinsparung. Aus diesem Grund wird die Lüftung im Passivhaus als unverzichtbarer Bestandteil angesehen.

Stromeffizienz – kostensparende Energiewende für alle

Der kostensparende Einsatz von elektrischer Energie im Haushalt ist vor allem eine Frage der Effizienz der Systeme und Geräte: Moderne Kühlschränke, Waschmaschinen, Geschirrspüler und Wäschetrockner sind mit derart hoher Effizienz zu bekommen, dass gegenüber den Altgeräten 30 bis 80 % Strom eingespart werden. Der Ersatz erfolgt dabei zu jedem Zeitpunkt, an dem ohnehin ein neues Gerät gebraucht wird: Dabei ist dann auf höchstmögliche Effizienz zu achten, auch wenn die betreffenden Geräte etwas teurer in der Anschaffung sein sollten. Analysen in [AkkP 46] haben gezeigt, dass die jeweiligen Mehrinvestitionen zu „Einsparkosten“ für den Strom zwischen 0 und 13 Cent/kWh liegen, somit günstiger sind als der Strombezug und selbst als die Selbsterzeugung von Strom (vgl. Abbildung 5). Im gewichteten Mittel „kostet“ der Einsparstrom 3,2 Cent/kWh.

Wie sich eine solche Strategie für den privaten Haushalt auswirkt, zeigt Abbildung 6. Ohne bewusste Effizienz-Strategie würden die Kosten entlang der oberen Kurve (Rauten) steigen.

Abbildung 3:
Kosteneinsparung durch energieeffiziente Fenster; mit der III. Generation der Passivhaus-Fenster
werden spürbare Einsparungen (Lebenszyklus: 30 Jahre) erreicht.
Der Schritt vom „üblichen Fenster“ zum Optimum erzeugt Einsparenergie zu 4,5 Cent/kWh
(vor Förderung).


Abbildung 4:
Kosten der eingesparten Kilowattstunde Heizwärme oder Warmwasser-Wärme
für ausgewählte Technologien


Quelle: [AkkP 42]; Heiztechnologien sind gegen den Referenzfall Öl/Gas-NT-Kessel gerechnet.


Abbildung 5:
Kosten der eingesparten Kilowattstunde Haushaltsstrom für ausgewählte Stromanwendungen


Quelle: Beitrag B. Krick in [AkkP 46] sowie eigene Aktualisierung im Vergleich zum heutigen
Strombezug (links).


Abbildung 6:
Die Stromkosten für einen typischen Vierpersonenhaushalt (Beispiel) können, statt entlang der
oberen Kurve mit Rautensymbol zu steigen, entlang der untersten Kurve mit Quadratsymbol
sinken, wenn zu eintretenden Anlässen jeweils „best-practise“-Geräte neu gekauft werden.
Die Kapitalkosten dafür sind bei der Kurve mit Dreieckssymbol bereits einbezogen.
Diese Strategie ist für jeden privaten Haushalt umsetzbar (Eigene Berechnung).


Bei jeder Anschaffung werden nun aber Schritt für Schritt die alten Geräte durch hocheffiziente ersetzt. Weil der entfallende Stromverbrauch (von 25 Cent/kWh steigend) viel teurer ist als die durch die Einsparung gewonnene Energie (um 3,2 Cent/kWh), fallen dadurch nicht nur die Kosten für den Stromeinkauf (Quadratsymbole, untere Kurve), sondern sogar die Gesamtkosten für den Haushalt inkl. der Kapitalkosten für die Geräte (unterstellt ist der Ersatzbeschaffungszyklus, der ist aber nach 20 Jahren für alle Geräte einmal durch).

Das ökonomische Optimum beim Neubau: Passivhaus

Die Reduktion des Heizwärmebedarfs erfordert Zusatzinvestitionskosten. Diese Differenzinvestitionen zeigt die Rauten-Kurve in Abbildung 7, die aus der Gesamtanalyse möglicher Maßnahmen entstanden ist. Zugrunde liegt eine zweigeschossige Doppelhaushälfte mit 149 m² Wohnfläche und Erdgasheizung. Ausgangspunkt ist ein mäßig gedämmter Standard mit 100 kWh/(m²a) (PHPP-Jahresheizwärmebedarf) – mit dem EnEV-Verfahren bzw. DIN 18599 würde dies je nach Heizsystem sogar noch deren Anforderungen genügen [nach AkkP 42].

Die Kurve stellt die untere Tangente an alle möglichen Realisationen zum auf der x-Achse gegebenen Heizwärmebedarf dar, dabei wird bewusst die Architektur nicht verändert (z.B. keine Grundrissänderung). Architektonische Maßnahmen können die Kosten noch weiter reduzieren – das ist ein weiterer Vorteil der Optimierungsmöglichkeiten mit dem PHPP.

Die Analyse der Daten zeigt, dass jeweils je [m²] Wohnfläche und [K/W] Erhöhung des Wärmedurchlasswiderstandes bei heutigem Preisniveau durchschnittlich 5 € aufgewendet werden müssen; das entspricht z. B. bei Wärmedämmmaßnahmen an der Außenhülle einem Dämmpreis (Planung, Arbeit und Material) von etwa 200 €/m³.

Abbildung 7:
Kostenkurve: Baukosten, Energiekosten und Gesamtkosten im Lebenszyklus eines Neubaus in
Abhängigkeit vom Heizwärmebedarf, Stand 2013, eigene Berechnungen (aus AkkP 42).


Die Mehrinvestition muss auch die Minderkosten für Wärmeverteilung und -erzeugung sowie die nicht mehr benötigte Abluftanlage einbeziehen, die sich bei 15 kWh/(m²a) auf mindestens 22 €/m² summieren (entspricht 3300 €). Entscheidende Punkte sind dabei an ein insgesamt funktionsfähiges Passivhaus gebunden. Unter den heutigen Randbedingungen ist der Passivhaus-Standard damit das absolute ökonomische Optimum für Energieeffizienz beim Neubau – das Minimum ist wegen stark gestiegener Wärmepreise und niedriger Zinsen inzwischen ausgeprägt. Wer heute die Gelegenheit zum Neubau hat und diese Chance nicht wahrnimmt, sollte sich später nicht über hohe Energiekosten beschweren.

Energieeffizienz-Förderung entlastet den Staatshaushalt

Sind Förderungen verlorene Staatsausgaben, die den Haushalt zusätzlich belasten? Es kommt entscheidend darauf an, was gefördert wird. Beim vielzitierten „Umgraben der Heide“ bleibt für die Gemeinschaft kein Nutzen. Hier werden wir die Frage für Förderungen von Energieeffizienz-Investitionen überschlägig beleuchten (Quelle: AkkP 42]).

Die Beispielmaßnahme kostet 100 € Investitionskosten und spart als Barwert über die Nutzungsdauer inkl. aller Wartungs- und sonstigen Kosten 76 € an Energiekosten ein.

Dies ist ganz links in Abbildung 8 dargestellt: Ein ökonomisch vernünftiger Investor wird diese Maßnahme nicht tätigen. Hier setzt die staatliche Förderung an: Durch staatliche Förderung im Barwert von 25 € wird die Maßnahme für den privaten Investor in die Gewinnzone gehoben (zweite private Bilanz). Ein Homo oeconomicus wird die Maßnahme jetzt bei Gelegenheit ergreifen. Er investiert somit insgesamt 100 €, von denen 75 € aus seinem eigenen Kapital (oder aus einem Bankkredit) stammen und 25 € aus der staatlichen Förderung. Der private Investor hat somit letztendlich einen „Gewinn“ von 1 €.

Nun betrachten wir die Situation von der Seite des Staatshaushaltes:

  • Da ist zunächst die Förderung selbst, die mit - 25 € als Negativbeitrag auftaucht.
  • Der Private kauft nun die Energiemenge für Heizung (Barwert 76 €) nicht mehr ein, wodurch zusätzlich ein Steuerausfall an Mehrwertsteuer, geringfügiger Inlandswertschöpfung sowie Energiesteuern in Höhe von insgesamt Barwert 24 € resultiert. Das war es dann aber auch an negativen Beiträgen.
  • Die Investition in Höhe von insgesamt 100 € wird vollständig in Wertschöpfung im Bereich Bau/Ausbau getätigt. Dort werden durchschnittliche Steuern (Mehrwertsteuer, Einkommenssteuern, Unternehmenssteuern, Versteuerung des Gewinns) in einer Gesamthöhe von rund 47 % der getätigten Investition bereits nach Abschluss der Baumaßnahme an den Staat abgeführt: Das sind 47 € (positiv) in der Staatskasse.
  • Der Gewinn beim Investor wird – abzüglich Sparquote – alternativ verausgabt, wodurch weitere ca. 0,5 € auf der Positivseite auftauchen.
  • Vermiedene CO2-Emissionen in Höhe von 400 kg CO2 schlagen sich bei 50 €/to CO2 mit weiteren positiven 20 € bei dieser Maßnahme nieder.


Abbildung 8:
Entlastung des Staatshaushaltes durch hinreichend attraktive Energieeffizienz-Förderung.


In der Gesamtbilanz bleiben in diesem Beispiel 18,5 € positiver Beitrag, d.h. Entlastung des Staatshaushaltes durch die Förderung übrig. Das Ergebnis mag für manchen Leser überraschen – der Staat soll daran verdienen, dass er etwas ausgibt? In Protokollband Nr. 42 Ökonomische Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser wird im Einzelnen erklärt, wo dieser Verdienst herkommt – der Staat „agiert“ hier wie ein kluger Unternehmer, der Mittel in seine „Vorlieferanten“ investiert, um davon durch fallende Kosten zu profitieren. Noch nicht berücksichtigt in der Staatsbilanz ist bisher, dass durch die Maßnahme zusätzlich ein Plus an Inlandswertschöpfung und damit ein Plus an Inlandsbeschäftigung entsteht.

Fazit

Investitionen in verbesserte Effizienz auf dem Niveau der Passivhaus-Technologie (EnerPHit bei Bestandssanierung) bieten in Mitteleuropa die derzeit attraktivsten Maßnahmen zur Umsetzung der Energiewende für die Einzelinvestoren. Sie sind damit in der Lage, ihre mit Energiedienstleistungen verbundenen Kosten nachhaltig zu senken. Für den Staat kommen zur Umweltentlastung Netto-Steuermehreinnahmen durch die Verlagerung auf Inlandswertschöpfung sowie eine Entlastung des Arbeitsmarktes hinzu. Sowohl für den Einzelnen als auch für den Staat liefert die Energieeffizienztechnik die Beiträge, welche die Energiewende als Ganzes (inkl. der notwendigen und längerfristig rentablen Umstellung auf erneuerbare Energie) wirtschaftlich in die Gewinnzone bringen.

Acknowledgements: Dieser Beitrag verwendet die in Protokollband Nr. 42 Ökonomische Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser niedergelegte Methodik für die ökonomische Analyse. Er baut auf Ergebnissen aus Protokollband Nr. 46 Nachhaltige Energieversorgung mit Passivhäusern des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser auf und führt diese weiter.

Literatur

[AkkP 42] Feist, W. et al: Ökonomische Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen. Protokollband zur 42. Sitzung des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser. Darmstadt 2013

[AkkP 46] Feist, W., Krick, B.et. al.: Nachhaltige Energieversorgung mit Passivhäusern. Protokollband zur 46. Sitzung des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser. Darmstadt 2012

[Schnieders 2011] Schnieders, J.; Feist, W. et al: Passivhäuser für verschiedene Klimazonen. Bericht für die Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Darmstadt, November 2011 Publikation: DBU, Osnabrück 2011

Siehe auch

Übersicht der Passipedia-Artikel zur Nachhaltigen Energieversorgung mit Passivhäusern mit den Passipedia-Artikeln aus dem Protokollband Nr. 46 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser

Energieeffizienz - die wichtigste Energiequelle

Nearly Zero Energy Building? Das Passivhaus gibt eine Antwort.

Übersicht aller Beiträge zur 17. Internationalen Passivhaustagung 2013 in Frankfurt am Main

Tagungsband zur 17. Internationalen Passivhaustagung 2013 in Frankfurt am Main

1)
Damit liegen die Energiekosten von Wärmepumpen mit Arbeitszahlen um 3 bei um 9 Cent/kWh.
grundlagen/energieeffizienz_als_wichtigste_kuenftige_energiequelle/passivhaus-effizienz_macht_die_energiewende_wirtschaftlich.txt · Zuletzt geändert: 2018/10/25 12:51 von cblagojevic