Die Diskussion über den Klimaschutz im Wohngebäudesektor benötigt eine verlässliche Datengrundlage. Vor allem die Entwicklung im Hinblick auf die zeitliche Dynamik bei der Verbesserung des Wärmeschutzes und beim Strukturwandel der Wärmeversorgung muss beobachtet werden, um im Sinne der Klimaschutzziele reagieren zu können.

Im IWU-Schlaglicht 01/2021 vergleicht Nikolaus Diefenbach die Ergebnisse einer vom IWU durchgeführten Datenerhebung im Wohngebäudebestand mit den Erfordernissen, die sich aus Klimaschutzszenarien ergeben. Auf dieser Grundlage schlägt er eine Weiterentwicklung aktueller Fördermaßnahmen vor.

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In seinem Vortrag am 24.11.2021 auf dem „Herbstforum Altbau“ in Stuttgart stellte IWU-Mitarbeiter Nikolaus Diefenbach empirische Ergebnisse über Stand und Entwicklung der energetischen Qualität im Wohngebäudebestand vor und beschrieb die zur Erreichung der langfristigen Klimaschutzziele notwendige Dynamik bei Wärmeschutz und Wärmeversorgung. Veranstalter des Forums war „Zukunft Altbau“, ein vom Umweltministerium Baden-Württembergs gefördertes Informationsprogramm.

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Eines der zentralen Forschungsziele des Projekts ENOB:dataNWG war es, Stand und Dynamik der energetischen Modernisierung im Nichtwohngebäudebestand Deutschlands durch eine repräsentative Stichprobenerhebung zu messen. Die Auswertungen der Daten liegen nun vor. Danach beträgt der Gebäudemodernisierungsfortschritt aller GEG-relevanten Nichtwohngebäude Deutschlands19 %. Diese Zahl gibt an, welcher Anteil der Gebäudehüllfläche gegen außen bereits einmal energetisch modernisiert worden ist. Die mittlere jährliche Gebäudemodernisierungsrate für den Zeitraum ab 2010 bis zum Ende der Erhebungen Mitte 2019 beträgt 0,7 %/a bei allen Nichtwohngebäuden und 1,1 %/a bei den Altbauten darunter.

Mit dieser Modernisierungsdynamik können die Klimaschutzziele der Bundesregierung hinsichtlich der Nichtwohngebäude nicht erreicht werden. Selbst wenn es in Zukunft gelingen sollte, die GEG-relevanten Gebäude vollständig mit erneuerbaren Energieträgern thermisch zu konditionieren, ohne dabei Treibhausgase auszustoßen, wird in der Zeit bis es soweit ist, das Budget an zulässigen Emissionen dieses Sektors überschritten werden. Die Energieeffizienz der Gebäudehüllen muss deshalb mit deutlich höheren jährlichen Raten als bisher gesteigert werden, um den Endenergieverbrauch für thermische Konditionierung zu reduzieren.

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Das neue IWU-Tool „VerTEK“ hilft dabei, den Energieverbrauch von Nichtwohngebäuden (NWG) besser zu verstehen und Bereiche mit hohen Energieverbräuchen zu identifizieren sowie Optimierungsmaßnahmen aufzuzeigen. Zudem können mit dem Tool alle für einen Energieverbrauchsausweis für NWG benötigten Daten erzeugt und so die Erstellung von Verbrauchsausweisen unterstützt bzw. vereinfacht werden.

Das Tool leitet aus den für den Energieverbrauchsausweis vorliegenden Daten und einigen wenigen weiteren Gebäudeinformationen differenzierte Teilenergiekennwerte ab und ermöglicht so eine Zuordnung der Verbräuche zu den einzelnen Verbrauchsbereichen (Heizen, Kühlen, Lüftung, Beleuchtung, etc.). Die benötigte Zonierung des Gebäudes kann automatisiert über die enthaltenen Standardzonierungen nach Gebäudekategorie / -nutzung (anpassbar) oder über die Auswertung eines Raumbuchs erfolgen.

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Mit dem Simulationsprogramm DIBS (Dynamic ISO Building Simulator) lässt sich der Endenergiebedarf für Heizung und Kühlung von Nichtwohngebäuden (NWG) in Deutschland mit geringem Aufwand berechnen. Pro Gebäude sind nur 36 Eingangsdaten nötig. Der DIBS baut auf dem etablierten dynamischen Stundenbilanzverfahren der ISO 13790 auf und erweitert dieses um verschiedene Aspekte, z. B. die Nachtlüftung zur Reduktion des sommerlichen Kältebedarfs. Das Simulationsprogramm erlaubt die Berechnung von einzelnen Gebäuden sowie von Gebäudebeständen.

Die Entwicklung des Programms fand im vom IWU koordinierten Projekt EnOB:dataNWG „Forschungsdatenbank Nichtwohngebäude“ statt. Die Forschungsdatenbank stellt umfassende Daten über Struktur und energetische Qualität von Nichtwohngebäuden in Deutschland bereit. Der DIBS ist in Phyton programmiert und steht als open source unter der MIT License zur freien Nutzung auf dem GitHub Repository zur Verfügung.

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Bei den Diskussionen um den Klimaschutz im Gebäudebereich richtet sich der Fokus zunehmend auf die Wiederverwertung von Materialien des Gebäudebestands („Circular Economy“) und die in den Baustoffen gebundene graue Energie und ihre Treibhausgasemissionen (Stichwort „Ökobilanzierung“).

Um die im Bestand vorhandenen Materiallager abschätzen zu können, kann die Materialität typischer Gebäudevertreter (Typgebäude) ermittelt und auf den Gesamtbestand hochgerechnet werden. Die bisher verfügbaren Typologien berücksichtigen die Materialität allerdings nicht.

Zusammen mit Kolleg:innen der TU München stellt IWU-Mitarbeiter Julian Bischof nun in einem Aufsatz eine Methodik zum Gruppieren von Samplegebäuden zu Typgebäuden und zur Quantifizierung ihrer Materiallager vor. Diese Methodik wurde exemplarisch für Büro- und Verwaltungsgebäude angewandt, um für den Testdatensatz repräsentative Typgebäude zur Abschätzung der verbauten Materialmengen zu erstellen. Dazu wurde auf ein Sample von 161 Gebäude aus einem Zwischenstand der Forschungsdatenbank Nichtwohngebäude „ENOB:dataNWG“ zurückgegriffen.

Damit ist die Grundlage zur Erstellung einer deutschen Nichtwohngebäude-Materialtypologie gelegt. Im nächsten Schritt soll die Methodik auf die gesamte ENOB:dataNWG Datenbank und die restlichen Teilsegmente des NIchtwohngebäudebestandes angewendet werden.

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Mit dem European Green Deal (EGD) will die EU den Weg zur Klimaneutralität und zu einer nachhaltigen Gesellschaft einschlagen. Da die EU-Mitgliedsstaaten sich nur schwer auf gemeinsame Maßnahmen zur Verfolgung der Ziele einigen können, liegt ein besonderes Gewicht auf Monitoring-Prozessen, um die Entwicklung von konkreten Maßnahmen kontinuierlich verfolgen und überprüfen zu können. Deshalb stellt sich die Frage, wie effektiv und wirkungsvoll die vereinbarten Monitoring-Systeme sind.

Ein Beitrag von IWU-Mitarbeiter Jonas Schönefeld in „Politics and Governance,“ einem internationalen Open-Access-Journal, zeigt nun, wie sich der Aufbau von Monitoring-Systemen systematisch analysieren lässt. Dazu entwickelt er unter Verwendung des Lasswellschen Ansatzes zur Politikanalyse ein neues Analyseschema, das erfasst, wer, was, warum, wann und mit welchem Effekt beobachtet. In einem zweiten Schritt wendet er das Schema am Beispiel von Monitoring-Vorgaben der EU zu Energieeffizienzstandards, zu erneuerbaren Energien und zu Klimapolitik im Allgemeinen (Monitoring Mechanism) an. So wird das jeweils vorhandene Design für Monitoringsysteme mit seinen Konsequenzen für die Wirksamkeit transparent.

Der Ansatz kann bei der Bewertung existierender Monitoring-Systemen eingesetzt werden, aber auch hilfreich sein, wenn es darum geht, solche zu konzipieren.

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2019 hat die Europäische Kommission mit dem European Green Deal (EGD) ein Konzept vorgelegt, um die europäische Klima-, Umwelt- und Nachhaltigkeitspolitik besser zu integrieren und voranzutreiben. Wie die EU-Mitgliedsstaaten im Rahmen des EGD einige der größten Herausforderungen unserer Zeit gemeinsam angehen können und welche Faktoren dabei eine wichtige Rolle spielen, untersucht das u.a. von IWU-Mitarbeiter Jonas Schönefeld herausgegebene Sonderheft 56/2021: „Europe’s Transition to Sustainability: Actors, Approaches and Policies“ der wissenschaftlichen Zeit-schrift „The International Spectator“.

In seinem eigenen Beitrag zum Sonderheft analysiert Jonas Schönefeld zusammen mit Kai Schulze, Mikael Hildén und Andrew Jordan, ob die EU-Mitgliedsstaaten zwischen 2009 und 2019 Fortschritte bei ihren berichteten klimapolitischen Maßnahmen gemacht haben. Die Untersuchung zeigt, dass zwar mehr Klimaschutzmaßnahmen eingesetzt werden, aber die berichteten durchschnittlich erwarteten Emissionsreduktionen pro Maßnahme zurückgegangen sind. Insgesamt zeichnet sich in den vergangenen Jahren eher eine Kontinuität als ein Wandel im klimapolitischen Instrumentarium der EU ab. Dies steht im Widerspruch zu den ehrgeizigen Klimazielen der EU. Gleichzeitig können wichtige Veränderungen, wie beispielsweise eine Neu-Kalibrierung bestehender Instrumente nur schlecht aus den bestehenden Monitoring-Daten abgeleitet werden. Zusammenfassend besteht also nicht nur Nachbesserungsbedarf bei den Klimaschutzmaßnahmen, sondern auch bei deren Monitoring.

Die Aufsätze des Journals können frei heruntergeladen werden.

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