Der Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch ist in den vergangenen Jahren stark gestiegen. Doch Strom macht nur einen Teil des Endenergiebedarfs in Deutschland aus. Der Gebäudesektor – also vor allem das Heizen von Wohn- und Geschäftshäusern – verbraucht etwa ein Drittel der gesamten Endenergie in Deutschland. Und das ist immer noch mit einem hohen CO2-Ausstoß verbunden: pro Jahr etwa 120 Millionen Tonnen, das sind etwa 15 Prozent der jährlichen CO2-Emissionen Deutschlands.
Bis zum Jahr 2030 sollen die Emissionen auf 70 Millionen Tonnen pro Jahr sinken, so steht es im Bundes-Klimaschutzgesetz. Dafür gibt es mehrere Ansätze:
Insgesamt stockt die Dekarbonisierung im Gebäudesektor bisher. Dafür gibt es mehrere Gründe: Vermieter*innen haben nur geringe Anreize, effizientere und klimafreundlichere Heizungen einzubauen oder Gebäude zu sanieren. Sie tragen zwar die Investitionskosten, von den künftigen Einsparungen profitieren aber die Mieter*innen. Investitionszyklen sind im Gebäudesektor lang und die Kosten für neue Heizungen oder Sanierungen hoch. Handwerksbetriebe für den Umbau sind nicht immer und überall verfügbar.
Der Gebäudesektor kann nur dann klimawirksam elektrifiziert werden, wenn der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung hoch ist oder dezentrale erneuerbare Technologien wie Photovoltaik eingesetzt werden. Wärmepumpen gelten dabei als Schlüsseltechnologie. Diese elektrisch betriebenen Heizungsanlagen entnehmen thermische Energie aus ihrer Umgebung, zum Beispiel aus der Luft oder dem Boden, und können so hohe Effizienzen erreichen. Auch der Einsatz von synthetisch hergestellten, klimaneutralen Brennstoffen wie Methan oder Wasserstoff aus Power-to-X wird als Option zur Treibhausgas-Minderung diskutiert.
Im EWI-eigenen Energiesystemmodell DIMENSION werden mithilfe einer systemischen Optimierung Transformationspfade ermittelt, die zeigen, wie Klimaziele kosteneffizient erreicht werden können. Der Gebäudesektor ist hier in einem eigenen Modul abgebildet, das den deutschen Gebäude- und Heizungsbestand sowie die relevanten Technologieoptionen und deren Kosten berücksichtigt.
Mit dem EWI-eigenen Haushaltsmodell COMODO lässt sich die Energiebereitstellung des Mikro-Systems Haushalt inklusive Heizung, Warmwasser und Strom optimieren. Das Modell berücksichtigt die Investitions- sowie die Einsatzentscheidung und berücksichtigt dabei Klimaziele, Preisstrukturen oder Infrastrukturgegebenheiten. Dabei wählt das Modell aus herkömmlichen Energieträgern wie Erdgas und dezentralen Technologien wie PV, Solarthermie und Wärmepumpen aus und kombiniert diese untereinander und mit verschiedenen Speichertechnologien.
