Bei der Ölheizung wurden in den vergangenen zwanzig Jahren in Bezug auf Energieeinsparung und Anlageneffizienz große Fortschritte erzielt. So hat sich der Heizölabsatz seit 1993 annähernd halbiert, während die Anzahl der Ölheizungen mit knapp sechs Millionen Anlagen nahezu konstant geblieben ist. Ungefähr die Hälfte dieses Absatzrückgangs ist dabei auf den Einsatz effizienterer Heizungstechnik zurückzuführen. Der durchschnittliche Jahresnutzungsgrad der Ölheizungen in Deutschland, das heißt ihr Wirkungsgrad über alle Betriebszyklen im Jahresdurchschnitt, ist von 68 % im Jahr 1990 auf über 87 % im Jahr 2010 gestiegen. In den letzten fünf Jahren hat insbesondere die Öl-Brennwerttechnik an Bedeutung gewonnen. Zwei Drittel aller neu installierten Ölheizgeräte sind mittlerweile Brennwertgeräte. Überdies wird bereits jeder zweite dieser Brennwertkessel mit einer thermischen Solaranlage kombiniert. Der Solaranteil liegt damit höher als bei allen anderen Heizsystemen. Ein wesentlicher Grund hierfür ist das ausreichende Platzangebot in ölbeheizten Gebäuden. In Gebäuden mit Dachheizzentrale kann mangels Platz oder aus statischen Gründen der erforderliche größere Wärmespeicher meist nicht aufgestellt werden.
Bemerkenswert ist, dass die seit 1990 erreichte Verbrauchsminderung im Heizölbereich ohne ordnungsrechtliche Vorgaben wie Modernisierungsverpflichtungen oder Wärmegesetze erreicht wurde. Unstrittig ist aber auch, dass der Gebäudebestand noch großes Energieeinsparpotenzial birgt. Daher kann der bei weitem größte Beitrag zur Reduzierung von Primärenergieverbrauch (80 % bis 2050!) nur aus der energetischen Sanierung des Gebäudebestandes kommen.
Sanierung des Gebäudebestands als zentrale Herausforderung
Viele Gebäude sind unzureichend gedämmt und mit veralteter Heiztechnik ausgestattet. Ihr Energieverbrauchskennwert (Primärenergie) liegt in vielen Fällen deutlich über 200 kWh/m2 und Jahr. Ein Blick auf die mit heizölversorgten Gebäude verdeutlicht dies: Rund 30 % der Wohneinheiten in Deutschland werden mit Heizöl beheizt. Gut drei Viertel der ölbeheizten Gebäude sind vor 1978, also noch vor dem Inkrafttreten der 1. Wärmeschutzverordnung errichtet worden. Mehr als die Hälfte der insgesamt 5,9 Millionen Ölheizungen sind älter als 15 Jahre, rund 30 % sind sogar über 20 Jahre in Betrieb.
Es werden erhebliche Investitionen erforderlich sein, um die von der Bundesregierung formulierten Ziele für den Gebäudebereich zu erreichen. Laut Energiekonzept der Regierung muss die jährliche Sanierungsrate von derzeit einem Prozent des gesamten Gebäudebestandes verdoppelt werden. Dafür müssten bis 2030 rund 750 Milliarden Euro in die Sanierung investiert werden. So das Ergebnis der Shell Hauswärme-Studie, die der Energiekonzern gemeinsam mit dem Hamburgischen Weltwirtschaftsinstitut (HWWA) Ende letzten Jahres veröffentlicht hat.
Eine vergleichsweise kostengünstige und effektive Sanierungsmaßnahme ist die Heizungsmodernisierung. Für einen Kostenaufwand von rund 8500 Euro ermöglicht der Einbau eines Öl-Brennwertkessels Energieeinsparungen von bis zu 30 %. Angesichts der rund 2,8 Millionen Öl- und Gasheizungen, die mindestens 20 Jahre alt sind, ließe sich allein in diesem Wärmemarktsegment ein großes Einsparpotenzial erschließen. Dabei ist die zusätzliche Einbindung von Solarthermie noch gar nicht berücksichtigt. Es ist vor diesem Hintergrund naheliegend, dass die Mineralölwirtschaft ihre Aktivitäten auf den Austausch veralteter Ölheizungen durch Öl-Brennwertkessel bevorzugt in Kombination mit Solaranlagen fokussiert.
Technologieoffenheit und Primärenergiebezug ein Muss
Für den Gebäudebestand gibt es vier grundsätzliche Möglichkeiten, den fossilen Primärenergiebedarf zu senken und so die Emissionen zu verringern:
- Reduzierung des Wärmebedarfs, z.B. durch verbesserte Gebäudedämmung oder durch Einbau kontrollierter Lüftungstechnik mit Wärmerückgewinnung
- Einsatz effizienterer Heizungstechnik inklusive der Einbindung erneuerbarer Energien wie Solar- oder Umweltwärme
- Reduzierung des fossilen Energiebedarfs durch Nutzung erneuerbarer Biomasse, z.B. durch Zumischung von Bio-Heizöl
- Steigerung der primärenergetischen Effizienz der Stromversorgung durch Kraft-Wärme-Kopplung oder Strom aus erneuerbaren Energien.
Die Frage, wie die energetische Sanierung von Gebäuden auszugestalten ist, lässt sich allerdings nicht pauschal, sondern nur von Fall zu Fall beantworten. Viele Faktoren sind dabei zu berücksichtigen. Deshalb sind auch Technologievorgaben des Gesetzgebers problematisch.
Die Mineralölwirtschaft vertritt die Auffassung, dass Regulierungsmaßnahmen für den Wärmemarkt technologieoffen sein müssen. Nur so kann gewährleistet werden, dass im Einzelfall die Sanierungsform gewählt wird, die bei den vorhandenen finanziellen Ressourcen der Eigentümer die größtmögliche Energieeinsparung erzielt. Voraussetzung hierfür ist, dass die gesetzlichen Regulierungen einheitlich auf eine Zielgröße bezogen werden. Hierfür bietet sich der Jahresprimärenergiebedarf an. Denn mit der Reduzierung des Primärenergiebedarfs werden automatisch die energiepolitischen Ziele sowie wie Senkung der CO2-Emissionen und die Erhöhung der Versorgungssicherheit erreicht.
In der Energieeinsparverordnung (EnEV) ist daher der nicht erneuerbare Primärenergiebedarf bereits als Hauptanforderungsgröße festgelegt und etabliert. Die Größe „Primärenergiebedarf“ wäre allerdings als Anforderungsgröße dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine sinnvolle Bewertung von erneuerbaren Energien, die nur begrenzt zur Verfügung stehen und vom Verbraucher bezahlt werden müssen, ebenfalls berücksichtigt wird. Hierzu zählen z.B. Biomasse, Fernwärme und erneuerbarer Strom.
Wachsende Bedeutung der Energiespeicherung
Ein sinkender Heizenergiebedarf, die Konzentration des Wärmeenergiebedarfs der Gebäude auf nur wenige Wintermonate und nicht zuletzt ein schwankendes Angebot erneuerbarer Energien werden die bestimmenden Rahmenbedingungen im Wärmemarkt sein.
Weil sie Bedarfsspitzen problemlos abdecken und das schwankende Angebot erneuerbarer Energien ergänzen können, werden speicherbare Energien langfristig unverzichtbar bleiben. Dazu kommt, dass vor Ort gespeicherte Energie erheblich zur Erhöhung der Versorgungssicherheit beitragen kann. Ein Öltank mit flüssigem Brennstoff wie Heizöl EL ist ein idealer Langzeit-Energiespeicher. Zwar dürften in den nächsten Jahren bessere Strom- und Wärmespeicher entwickelt werden. Aber es zeichnet sich bislang keine Entwicklung ab, die technisch und wirtschaftlich an die Speicherfähigkeit flüssiger Brennstoffe heranreichen könnte.
Ausgebaut wird die Reichweite des Energiespeichers Heizöl durch die Erweiterung der Ölheizungen zu Hybrid-Heizsystemen. Bereits heute schon Stand der Technik ist die zusätzliche Einbindung von solarthermischen Anlagen zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung. Aber auch die Einbindung von Kaminöfen ist eine Option, die sich besonders für die Ölheizung anbietet. Kern eines solchen Hybrid-Heizsystems ist ein Heizungswasser-Wärmespeicher. Das Setzen auf mehrere Energieträger ist ein Beitrag zur Versorgungssicherheit.
Hybrid-Systeme können schrittweise umgesetzt werden. Sie eignen sich gut für Gebäude mit Ölheizungen, da diese in der Regel über ausreichend Platz verfügen. Weiteres Potenzial für Primärenergieeinsparung erschließen ölbasierte Hybrid-Heizsysteme, die Umweltwärme (Luft, Erdreich) und erneuerbaren Strom einbinden. Im Prinzip wird die Kombination dieser Technologien von der Heizgeräteindustrie heute schon angeboten. Eine für Verbraucher attraktive Lösung wäre dann eine Weiterentwicklung eines solchen Hybrid-Heizsystems, das automatisch den jeweils günstigsten Energieträger für die Wärmeerzeugung auswählt.
Aufgrund des vermehrten Einsatzes erneuerbarer Energien wird der Strommarkt zunehmend von Angebotsschwankungen geprägt sein. Da geeignete Speichertechnologien auch auf längere Sicht nicht ausreichend zur Verfügung stehen werden, wird es attraktiver, die Nachfrage nach Strom dem Angebot anzupassen. Hier können Hybrid-Heizsysteme mit großem Pufferspeicher einen wesentlichen Beitrag übernehmen, indem sie bei einem Stromüberangebot über einen elektrischen Heizstab oder eine kleine Wärmepumpe den Wärmespeicher laden. Ist das Angebot erneuerbaren Stroms allerdings kleiner als die Nachfrage, was beim Ausbau der erneuerbaren Energien gerade auch im Winter über längere Zeiträume auftreten kann (windarme Zeiten), so können diese Heizsysteme mit den Energiespeichern Heizöl oder Biomasse betrieben werden.
INFO
Neue Technologien für Heizöl
Derzeit stehen zwei Projekte im Fokus der Technologie-Initiative der Mineralölwirtschaft.
Zeolith-Kompaktgerät: Hier handelt es sich um eine Kombination aus Öl-Brennwerttechnik und Adsorptionswärmepumpe (Bild). Ein Zeolith-Kompaktgerät für Erdgas soll für den Betrieb mit flüssigen Brennstoffen adaptiert werden. Das Wärmepumpenmodul deckt die Grundlast des Wärmebedarfs im Gebäude. Für die Leistungsspitzen und den Antrieb der Wärmepumpe dient ein integriertes Öl-Brennwertgerät. Nach der erfolgreichen Entwicklung eines extrem kompakten Oberflächen-Brenners für Heizöl in der ersten Projektphase sollen Prototypen für Labor- und Feldtests erstellt werden. Das Projekt wird von IWO gemeinsam mit Viessmann und den Sponsoren AWS Wärme Service, Baywa, Mabanaft Deutschland und Shell umgesetzt.
Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung: Darüber hinaus engagieren sich das IWO und Unternehmen der Mineralölwirtschaft in der Entwicklung von Mikro-KWK-Systemen auf Basis von Stirling- und Diesel-Motoren. Die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme erzielt eine deutlich höhere Effizienz als die getrennte Erzeugung in konventionellen Kraftwerken und Heizkesseln. Speziell bei Ein- und Zweifamilienhäusern werden daher Mikro-KWK-Anlagen für einen thermischen Leistungsbereich von bis zu 10kW sowie einen elektrischen Leistungsbereich von 1 bis 2 kW benötigt.
Autor
Prof. Christian Küchen ist Geschäftsführer vom Institut für Wärme und Oeltechnik e.V. (IWO), 20097 Hamburg, Telefon (0 40) 23 51 13-0, info@iwo.de, https://www.zukunftsheizen.de/startseite.html
