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Wärmebedarf - Gemeinden

Modellierter jährlicher Wärmebedarf (Warmwasser und Raumwärme) aller Gebäude in den Gemeinden.

Metastudie zu Nachhaltigkeitsbewertungen in der Denkmalpflege mit Fokussierung auf die Ökobilanzierung

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das Bauwesen und die damit verbundenen Berufe stehen vor bedeutenden Herausforderungen, die durch die Verknappung fossiler Energieträger, Umweltkatastrophen und die begrenzte Verfügbarkeit mineralischer Baustoffe verursacht werden. Die zunehmende Komplexität im Bauwesen sowie Nachhaltigkeitskriterien auf dem Immobilienmarkt verschärfen diese Probleme. Prognosen zufolge wird der Anteil an Neubauten am gesamten Gebäudebestand bis 2035 weniger als 10 % betragen. Der bestehende Gebäudebestand, einschließlich erhaltenswerter Gebäude, spielt daher eine wesentliche Rolle, insbesondere im Hinblick auf die in den Materialien enthaltene graue Energie und das Konzept des ‚Urban Mining‘. Derzeit berücksichtigen gesetzliche Vorschriften und Förderungen weder die Ressourceneffizienz noch die Ressourcenschonung im Bestand oder bei Denkmälern. Es ist notwendig, die Gebäudebewertung anzupassen, da der aktuelle Energieausweis lediglich die Betriebseffizienz für Heizwärme und Warmwasser erfasst und für Denkmäler nicht verpflichtend ist. Um die Dekarbonisierung des Bauwesens voranzutreiben, muss eine Grundlage geschaffen werden, die es ermöglicht, diese Potenziale einzubeziehen. Die Metastudie untersucht, wie ökologische Aspekte in denkmalgeschützten Beständen berücksichtigt werden können und welche Potenziale durch Bewertungen einfließen sollten, einschließlich einer Analyse möglicher Bewertungsverfahren unter Berücksichtigung der Ökobilanzierung. Das Ziel der Studie besteht darin, einen umfassenden Überblick über die Einbindung der ökologischen Aspekte von Baustoffen in denkmalgeschützten Beständen zu geben. Referenzprojekte mit Ökobilanzierung werden identifiziert und analysiert, um darauf basierende Handlungsempfehlungen abzuleiten. Es soll eine Überarbeitung der Systematik für Baudenkmale mit einer Lebensdauer von mehr als 50 Jahren vorgeschlagen werden, wobei die Priorisierung von Bauteilen und die Bewertung der Betriebseffizienz im Vergleich zu Suffizienzstrategien berücksichtigt werden sollen. Es wird angestrebt, Hinweise für zukünftige Maßnahmen zur Bewältigung des Klimawandels, einschließlich des Einsatzes erneuerbarer Energien, zu geben. Die Studie bietet Empfehlungen zur Verbesserung der Beurteilungskriterien in Denkmälern und zeigt Potenziale zur Implementierung in Bewertungssystemen auf, einschließlich der Berücksichtigung von Ausnahmeregelungen für Kulturdenkmäler. Es soll erfasst und analysiert werden, wie Ökobilanzen in verschiedenen Bewertungsmethoden für historische Gebäude verwendet wurden. Eine Übersicht über Denkmalprojekte, die erneuerbare Energien nutzen, sowie deren Effizienz- und Ökobilanzbewertung wird erstellt. Die Unterschiede und Auswirkungen von Lebenszyklusanalysen werden untersucht, um Handlungsempfehlungen für zukünftige Systemmodifikationen und Nachhaltigkeitsbewertungen bereitzustellen.

MOtivationale und VErhaltensändernde Nachhaltigkeitstechnologien, Teilprojekt A Gestalterische Perspektive

Kohlendioxid-Emissionen im Bedarfsfeld „Wohnen“

<p>Im Bedarfsfeld „Wohnen“ fallen direkte und indirekte Kohlendioxid-Emissionen infolge des Energieverbrauchs an. Direkte Emissionen entstehen durch den unmittelbaren Einsatz von Energie für Heizen und Warmwasserbereitung, indirekte Emissionen bei der Energiebereitstellung für die privaten Haushalte, zum Beispiel für Stromverbrauch bei der Nutzung von Haushaltsgeräten (2020: letzte verfügbare Daten).</p><p>Direkte und indirekte Kohlendioxid-Emissionen</p><p>Die <strong>direkten Kohlendioxid-Emissionen</strong> privater Haushalte im Bedarfsfeld „Wohnen“ fallen unter anderem bei der Verbrennung von Energieträgern für Anwendungsbereiche wie Raumwärme, Warmwasser an. Im Jahr 2005 betrugen sie nach Berechnungen des Statistischen Bundesamtes insgesamt 125,3 Millionen Tonnen (Mio. t). Im Jahr 2020 waren es rund 123,4 Mio. t, das sind 1,5 % weniger. Während es durch effizientere Heizungen und die stärkere Nutzung erneuerbarer Energien zu Energieeinsparungen kommt, bewirkt zum Beispiel der Trend zu höheren Wohnflächen pro Person einen gegenteiligen Effekt. Auch der Trend zu einem erhöhten ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Ausstattungsgrad#alphabar">Ausstattungsgrad</a>⁠ der privaten Haushalte macht die Effizienzgewinne weitgehend wieder zunichte.</p><p><strong>Indirekte&nbsp;Emissionen</strong> entstehen bei der Energiebereitstellung für die privaten Haushalte, vor allem bei der Erzeugung von Elektrizität in den Kraftwerken und bei der Erzeugung von Fernwärme in den Heizkraftwerken. Diese Emissionen können anteilig — das heißt entsprechend der Höhe des Energieverbrauchs –&nbsp;den privaten Haushalten zugerechnet werden. 2005 verursachte das Bedarfsfeld „Wohnen“ der privaten Haushalte rund 101 Mio. t indirekte Kohlendioxid-Emissionen. 2020 waren es 75,2&nbsp;Mio.&nbsp;t und damit 25,5 % weniger als 2005.</p><p>In der Summe ergibt sich ein Rückgang der Kohlendioxid -Emissionen der privaten Haushalte im Bedarfsfeld „Wohnen“ von 2005 bis 2020 um rund 12 % (siehe Abb. „Direkte und indirekte Kohlendioxid-Emissionen im Bedarfsfeld "Wohnen").</p><p>&nbsp;</p><p>„Raumwärme“ dominiert im Bedarfsfeld „Wohnen“ die Kohlendioxid-Emissionen</p><p>Die Emissionen der privaten Haushalte können den einzelnen Anwendungsbereichen wie Raumwärme, Warmwasser und sonstiger ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Prozesswrme#alphabar">Prozesswärme</a>⁠ sowie mechanischer Energie und Beleuchtung zugeteilt werden.</p><p>Besonders die Energiebereitstellung für die Nutzung von Raumwärme verursacht hohe Kohlendioxid-Emissionen. Im Bereich „Raumwärme – temperaturbereinigt“ fielen im Jahr&nbsp;2020 insgesamt 144 Millionen&nbsp;Tonnen (Mio. t) <strong>direkte und indirekte Kohlendioxid-Emissionen</strong> an. Im Jahr 2005 waren es 150 Mio. t Kohlendioxid-Emissionen. Dabei verursachte die Erzeugung von Raumwärme im Jahr 2020 mit rund 73 % fast drei Viertel der Kohlendioxid-Emissionen im Bereich Wohnen. An zweiter Stelle folgte mit rund 12 % die Warmwasserbereitung. Der Betrieb von Elektrogeräten, Informations- und Kommunikationstechnologie machte 8 % der Kohlendioxid-Emissionen aus (siehe Abb. „Kohlendioxid-Emissionen nach Anwendungsbereichen im Bedarfsfeld „Wohnen“ 2018“). Private Haushalte haben wie schon beim Energieverbrauch auch erheblichen Einfluss auf den Kohlendioxid-Ausstoß durch:</p>

Sonnenkollektoren, Solarthermie

<p>Sonnenkollektoren: Klimafreundlich dank regenerativer Energiequelle</p><p>So erzeugen Sie Wärme aus Sonnenenergie für Ihr Zuhause</p><p><ul><li>Installieren Sie Sonnenkollektoren, wenn Sie Platz auf Ihrem Dach haben.</li><li>Nutzen Sie Förderprogramme und beachten Sie gesetzliche Vorgaben.</li></ul></p><p>Gewusst wie</p><p>Sonnenkollektoren (Solarthermie) erwärmen Brauchwasser und können zusätzlich zur Heizungsunterstützung genutzt werden. Das spart wertvolle Ressourcen (Öl und Gas) und vermeidet umwelt- und klimaschädliche Emissionen.</p><p><strong>Sonnenkollektoren installieren:</strong>&nbsp;In Frage kommen Dachausrichtungen von Ost über Süd bis West. Bei Ost- oder Westausrichtung wird mehr Kollektorfläche benötigt. Eine Anlage zur Warmwassererzeugung braucht pro Person 1 bis 1,5 m2&nbsp;Kollektorfläche und für vier Personen ca. 300 Liter Speicher. Sie liefert übers Jahr ca. 60&nbsp;% des benötigten Warmwassers. 6 m2&nbsp;Fläche erzeugen ca. 2.000 kWhth/Jahr. Dies spart ungefähr 495 kg Treibhausgase ein (⁠UBA⁠ 2019). Die Investitionskosten für eine Solarthermieanlage, die mittels Flachkollektoren die Brauchwassererwärmung unterstützt, liegen die Anlagenkosten zwischen ca. 4.000-6.000 EUR. Vakuumröhrenkollektoren liefern eine bessere Energieausbeute, dabei sind jedoch die Kollektoren teurer. Die Rentabilität der Anlage hängt von Gebäudezustand, derzeitigem Heizsystem und Brennstoffpreisen ab. Eine genaue individuelle Planung und eine Auswertung der Energieverbräuche ist unerlässlich. Sie umfasst die Themen:</p><p>Eine herstellerunabhängige Energieberatung bieten z.B. viele Verbraucherzentralen an. Hilfreiche Online-Beratungstools und einen Renditerechner finden Sie bei den Links.</p><p><strong>Förderprogramme und gesetzliche Verpflichtungen:</strong> In bestehenden Gebäuden sind kombinierte Solaranlagen zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung im Rahmen der <a href="https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Heizungsf%C3%B6rderung/">Bundesförderung für effiziente Gebäude</a>&nbsp;förderfähig. Sonnenkollektoren sind eine Möglichkeit, die Verpflichtungen nach dem Gebäudeenergiegesetz zu erfüllen. Bei manchen Anlagengrößen und Gebäudearten gibt es Anzeige- oder Genehmigungspflichten. Daher sollte beim örtlichen Bauamt nachgefragt werden.</p><p><strong>Was Sie noch tun können:</strong></p><p>unten Photovoltaikmodule zur Stromerzeugung, oben Solarkollektoren zur Wärmeerzeugung</p><p>Hintergrund</p><p><strong>Umweltsituation:</strong>&nbsp;Der Anteil der Solarthermie an der Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien in Deutschland betrug im Jahr 2022 ca. 5 %. Das entspricht einer solarthermisch erzeugten Wärmemenge von ca. 9.733 GWh. Damit wurden ca. 2,6 Millionen Tonnen Treibhausgase (CO2-Äquivalente) vermieden, wobei die Herstellung der Anlagen und Betriebsstoffe bereits berücksichtigt sind. Ebenso werden ca. 1.175 Tonnen versauernde Stoffe (SO2-Äquivalente) eingespart (⁠UBA⁠ 2023 &amp; 2018). Die Wärmeerzeugung durch Sonnenkollektoren hat aus Umweltsicht viele Vorteile gegenüber Biomasseverfeuerung: keine Flächenkonkurrenz zum Nahrungsmittelanbau und keine Abgase im Betrieb. Allerdings kann Solarwärme nur einen Teil des Energiebedarfs für Warmwasser und Raumwärme decken.</p><p><strong>Gesetzeslage:</strong>&nbsp;Das Gebäudeenergiegesetz schreibt den Einsatz von 65&nbsp;% erneuerbarer Energien ab 2024 im Neubau vor, ab Mitte 2026 sukzessive auch für Bestandsgebäude. Dafür eignet sich auch Solarthermie. Für Solarthermie-Hybridheizungen in Wohngebäuden mit höchstens zwei Wohnungen sind 0,07 m2&nbsp;Kollektorfläche pro m2&nbsp;beheizter Nutzfläche und für Gebäude mit mehr als zwei Wohnungen 0,06 m2 Kollektorfläche notwendig; die restliche Heizung muss dann mindestens 60 % erneuerbare Brennstoffe nutzen (GEG 2023: § 71h). Die Bundesländer können höhere Anteile vorschreiben. Über die <a href="https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Heizungsf%C3%B6rderung/">Bundesförderung für effiziente Gebäude</a>&nbsp;können Solaranlagen im Bestand gefördert werden. Allerdings nur, wenn die Sonnenkollektoren auch zur Heizungsunterstützung beitragen.</p><p><strong>Marktbeobachtung:</strong>&nbsp;Die neu installierte Kollektorfläche ist seit einigen Jahren rückläufig. Ihren Höhepunkt hatte sie im Jahr 2012, in dem ca,1,2 Mio. m2&nbsp;zugebaut wurden. Im Jahr 2022 wurden ca. 91.000 neue Solarthermieanlagen installiert, dieser Zubau entspricht ca. 710.000 m² damit wuchs in Deutschland die insgesamte installierte Solarkollektorfläche auf 22,1 Mio. m² an (BSW 2023). Der Endkundenumsatz lag 2022 bei ca. 930 Mio. Euro (nach einem Maximum in 2008 mit 1,7 Mrd. Euro) (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠ 2023).</p><p>Entsorgung von Solarthermiemodulen / Solarkollektoren</p><p><strong>Hinweis:</strong> Die Demontage und fachgerechte Entsorgung von Solarkollektoren wird in den allermeisten Fällen durch einen Handwerksbetrieb erfolgen. Andernfalls beachten Sie bitte das sich grundsätzlich die Vorschriften für die Entsorgung bestimmter Abfälle von Bundesland zu Bundesland und sogar von Kommune zu Kommune unterscheiden können.</p><p>Wir empfehlen Ihnen daher, sich an die örtliche Abfallbehörde bzw. Abfallbehörde des Bundeslandes zu wenden – auch für die Frage der fachgerechten Entsorgung in Ihrem Kreis / Ihrer Region.</p><p><strong>Solarthermiemodule / -kollektoren ohne elektrische Funktionen zur reinen Wärme / Warmwassererzeugung </strong>können z.B. bei den kommunalen Wertstoffhöfen der öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträger entsorgt werden – eine Pflicht zur Rücknahme besteht allerdings nicht, auch können Gebühren für die Entsorgung anfallen. Auch manche Hersteller (oder Installateure) nehmen auf freiwilliger Basis alte Solarthermiemodule / -kollektoren zurück. Bei Solarthermiemodulen / -kollektoren, die den "Blauen Engel" als Umweltkennzeichen besitzen, verpflichten sich die Hersteller in der Regel zu Rücknahme und Entsorgung.</p><p><strong>Solarflüssigkeit:</strong>&nbsp;Bitte beachten Sie, dass in den Solarkollektoren noch Solarflüssigkeit (z.B. 1,2-Propylenglycol) enthalten sein kann. Diese ist oftmals ein ⁠Gemisch⁠ aus 1,2-Propylenglycol und Wasser und ggf. weiteren Inhaltsstoffen. Alte Solarflüssigkeit für Solarkollektoren darf nicht einfach über das Abwasser, die Kanalisation, noch sonst wie in der Umwelt entsorgt werden.<br>Solarflüssigkeit sollte vor der Entsorgung aus dem Kollektor entfernt werden und kann z.B. bei einer Schadstoffsammelstelle oder am kommunalen Wertstoffhof abgegeben werden.</p><p>Reine&nbsp;<strong>Photovoltaik-/ Solarmodule (PV-Module) die nur der Stromerzeugung dienen</strong>, sind Elektrogeräte und müssen nach den Vorgaben des ElektroG entsorgt werden. Das gilt auch für Hybridmodule bzw. Kombinationsmodule aus Photovoltaik und Solarthermie ("Solar-Hybridkollektor", "Hybridkollektor"), zur gleichzeitigen Strom- und Wärme- / Warmwassererzeugung. Mehr Informationen dazu auf der ⁠UBA⁠-Umwelttippseite zur <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/elektrogeraete/alte-elektrogeraete-richtig-entsorgen">Entsorgung von Elektroaltgeräten</a>.</p><p>Weitere Informationen finden Sie auf unseren ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠-Themenseiten:</p><p>Quellen</p>

Wärmebedarf - 100m-Gitter

Modellierter jährlicher Wärmebedarf (Warmwasser und Raumwärme) aller Gebäude in der Hektar-Zelle.

Zielgruppendifferenzierende Narrative, Kommunikationsstrategien und Formate für eine schnellere Umsetzung der Energiewende, Teilvorhaben: Lebenswelt und neue Narrative

Das Verbundprojekt erforscht neue lebensweltnahe Narrative und Visualisierungen der Energiewende, die als zielgruppendifferenzierende Kommunikationsstrategien für Endverbraucher erprobt werden. Hierdurch soll die aktive Beteiligung von privaten Haushalten an der Energiewende verbessert werden. Fokussiert wird der Bereich 'Gebäude und Wohnen', der den größten Anteil des haushaltsbezogenen Primärenergiebedarfs ausmacht vor allem durch Heizen, Erzeugung von Warmwasser, Beleuchtung und den Gebrauch von Elektrogeräten. Für das Projekt leitend ist die Annahme, dass es nicht mehr Informationen, sondern anderer, neuer Narrationen und Kommunikationsformen mit Affektdimension braucht, um die Menschen anzusprechen und aktiv zu beteiligen. Dabei sind neben technologischen Entwicklungen und investiven Maßnahmen auch Verhaltensänderungen nötig, um im Alltag CO2 zu sparen. Ergänzend zu effizienterer Produktion und Nutzung von Energie, gilt es, somit verstärkt Suffizienz- und Konsistenzstrategien zu adressieren und dabei Rebound-Effekte im Blick zu haben. Die Höhe der potenziellen Einsparungen von Treibhausgasemissionen wird im Rahmen des Projekts Narrativ-bezogen berechnet. In der Praxis erreichen bisher übliche sachorientierte Kommunikationsstrategien nicht die breite Bevölkerung. Aus Informiertheit und Motivation erfolgt keine Handlung - ein als 'Intention-Behaviour-Gap' bekanntes Phänomen. Mittels Medienanalyse, Photovoice, Design Fiction und Datenerhebungen werden Verbindungen zwischen Bürger:innen-Lebenswelten und praktikablen Handlungsoptionen erforscht. Zur Erreichung der Ziele vereint das transdisziplinäre Projektteam Expertise aus den Kommunikations-, Design-, und Ingenieurswissenschaften, der Energieversorgung sowie das Praxiswissen der Handwerkskammer Düsseldorf und der Verbraucherzentrale NRW.

Zielgruppendifferenzierende Narrative, Kommunikationsstrategien und Formate für eine schnellere Umsetzung der Energiewende

Das Verbundprojekt erforscht neue lebensweltnahe Narrative und Visualisierungen der Energiewende, die als zielgruppendifferenzierende Kommunikationsstrategien für Endverbraucher erprobt werden. Hierdurch soll die aktive Beteiligung von privaten Haushalten an der Energiewende verbessert werden. Fokussiert wird der Bereich 'Gebäude und Wohnen', der den größten Anteil des haushaltsbezogenen Primärenergiebedarfs ausmacht vor allem durch Heizen, Erzeugung von Warmwasser, Beleuchtung und den Gebrauch von Elektrogeräten. Für das Projekt leitend ist die Annahme, dass es nicht mehr Informationen, sondern anderer, neuer Narrationen und Kommunikationsformen mit Affektdimension braucht, um die Menschen anzusprechen und aktiv zu beteiligen. Dabei sind neben technologischen Entwicklungen und investiven Maßnahmen auch Verhaltensänderungen nötig, um im Alltag CO2 zu sparen. Ergänzend zu effizienterer Produktion und Nutzung von Energie, gilt es, somit verstärkt Suffizienz- und Konsistenzstrategien zu adressieren und dabei Rebound-Effekte im Blick zu haben. Die Höhe der potenziellen Einsparungen von Treibhausgasemissionen wird im Rahmen des Projekts Narrativ-bezogen berechnet. In der Praxis erreichen bisher übliche sachorientierte Kommunikationsstrategien nicht die breite Bevölkerung. Aus Informiertheit und Motivation erfolgt keine Handlung - ein als 'Intention-Behaviour-Gap' bekanntes Phänomen. Mittels Medienanalyse, Photovoice, Design Fiction und Datenerhebungen werden Verbindungen zwischen Bürger:innen-Lebenswelten und praktikablen Handlungsoptionen erforscht. Zur Erreichung der Ziele vereint das transdisziplinäre Projektteam Expertise aus den Kommunikations-, Design-, und Ingenieurswissenschaften, der Energieversorgung sowie das Praxiswissen der Handwerkskammer Düsseldorf und der Verbraucherzentrale NRW.

Smart Grids - Open Gateway Energy Management Alliance (OGEMA)

About 40% of final energy consumption in Germany will take place in and around buildings. Heating, cooling, hot water and the operation of electric devices are doing the most important areas - in the future probably also increasingly electric vehicles. The Open Gateway Energy Management Alliance (OGEMA) is an open software platform for energy management in this area. This connects energy consumers and producers to the customer with control centers of energy supply and binds a display for user interaction to. Thus, end-users should be able to automatically observe the future variable price of electricity and energy consumption to times. All participating developers to turn their ideas for automated energy can be used more efficiently to implement in appropriate software.

Wärmepumpe mit integrierten Latentwärmespeichern für Raumwärme und Warmwasser

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