4. Bewertung von bau und heizungstechnischen Maßnahmen aus Sicht der CO2-

4.5. Bewertung von Energieträgern und Heizungssystemen unter dem Aspekt der CO 2

Aspekt der CO

2

-Emissionen

Der zur Wärmeerzeugung genutzte Energieträger beeinflusst wesentlich die CO2-Bilanz eines

Gebäudes.290 Eine ökologische Einstufung der oben angeführten Heizungen kann aufgrund deren

Energieträger mittels Berechnung der bei der Verbrennung generierten CO2-Emissionen

beziehungsweise CO2-Äquivalenten vorgenommen werden. Der im Energieausweis ersichtliche

Endenergiebedarf eines Gebäudes dient dazu als Basis für die Multiplikation mit dem zum verwendeten Energieträger festgelegten Konversationsfaktor.291 Es handelt sich dabei um einen

Emissionsfaktor, der alle Prozessabläufe des Energieträgers von der Gewinnung, Verarbeitung, bis zum Transport und Nutzung im Gebäude berücksichtigt und einzelne emittierte Stoffe auf das in CO2-Äquivalent ausgedrückte Treibhausgaspotenzial umrechnet.292 In folgender Abbildung 13

sind die in der aktuell gültigen OIB-Richtlinie 6 „Energieeinsparung und Wärmeschutz“ enthaltenen Konversationsfaktoren abgebildet, die auch in den Programmen zur Energieausweiserstellung für die Berechnung der CO2-Äquivalente integriert sind.

Abbildung 13: Konversationsfaktoren aus OIB-Richtlinie 6

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an OIB 2019b, S. 11

290 Vgl. Klima- und Energiefonds o.J.b, o.S. 291 Vgl. IBO 2018, o.S. 292 Vgl. VdZ o.J., o.S. 375 310 247 17 227 59 310 75 KOHLE HEIZÖL ERDGAS BIOMASSE (FEST) STROM (LIEFERMIX) FERNWÄRME HEIZWERKE (ERNEUERBAR) FERNWÄRME HEIZWERK (NICHT ERNEUERBAR) FERNWÄRME HOCHEFFIZIENTES KWK

in g/kWh

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Daraus lässt sich ableiten, dass die fossilen Energieträger, allen voran Kohle, gefolgt von Heizöl und die mit nicht erneuerbaren Energien betriebenen Fernwärmeheizwerke die klimaschädlichste Art der Beheizung eines Gebäudes darstellen. Erdgas weist zwar im Vergleich zu den aufgezählten fossilen Energieträgern die geringsten CO2-Äquivalente auf, liegt aber mit 247 g je

kWh Endenergie noch in einem inakzeptablen Bereich. Zudem muss nachteilig die Verfügbarkeit und der aufwändige Transport bei der Bewertung mitberücksichtigt werden. Dem Rohstoff Erdgas werden gesicherte Reserven für die nächsten 70 Jahre293 vorausgesagt, Erdöl könnte bei dem

derzeitigen weltweiten Ölverbrauch geologisch gesichert und wirtschaftlich darstellbar nur mehr zirka 50 Jahre verfügbar sein.294

Dem Konversationsfaktor für Strom liegen Statistikwerte der European Network of Transmission System Operators for Electricity (entsoe) hinsichtlich der Art und Menge der Stromerzeugung der Jahre 2013 bis 2018 zugrunde.295 Der Wert von 227 g CO

2-eq pro kWh kommt im Energieausweis

auch für im Gebäude eingesetzte Wärmepumpen, Infrarotheizungen, elektrischer Warmwasserbereitung usw. zur Anwendung und stößt bei Institutionen wie dem Österreichischen Verband für Elektrotechnik und der Wirtschaftskammer Steiermark auf Unverständnis, da dadurch die Nutzung von Strom als klimaschädlich und „unsauber“ suggeriert wird. Stattdessen wird die Anpassung an den jährlich von der E-Control im Stromkennzeichnungsbericht veröffentlichten CO2-Koeffizienten gefordert.296 Laut dem Stromkennzeichnungsbericht von 2019 setzte sich der

österreichische Strommix im Jahr 2018 im Durchschnitt aus rund 76,5 % aus erneuerbaren, 23 % aus fossilen und der Rest aus sonstigen Energieträgern zusammen. Der auf dieser Basis ermittelte durchschnittliche CO2-Emissionsfaktor wird darin mit 100 g/kWh angegeben297 und liegt

damit deutlich unter dem Wert der OIB-Richtlinie 6. Weiters müsste korrekterweise statt dem Jahresdurchschnitt ein monatlicher Umrechnungsfaktor ermittelt und auf dessen Basis die jährlichen Emissionen bei der Nutzung von Strom berechnet werden. Vor allem Wärmepumpen haben in der kalten Jahreszeit einen Mehrbedarf an Energie, die jedoch in den Wintermonaten selbst mit höheren Emissionen für die Erzeugung belastet ist.298 Die Wahl des Strom-Mix und

dessen CO2-Umrechnungsfaktors hat daher deutlichen Einfluss auf das Endergebnis hinsichtlich

der Klimarelevanz.299

Biomasse wird in Form des Brennstoffes Holz bereits seit Jahrtausenden vom Menschen eingesetzt.300 Es gilt als ein regenerativer, klimafreundlicher und CO

2-neutraler Energieträger, da

bei der Verbrennung nur so viel an CO2-Emissionen freigesetzt wird, wie im Laufe des 293 Vgl. Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie o.J., o.S.

294 Vgl IWO o.J., o.S. 295 Vgl. OIB 2019a, S. 14

296 Vgl. OVE 2020, S. 2; WKO Steiermark 2019, S. 3 297 Vgl. E-Control 2019, S. 10

298 Vgl. IBO 2018, o.S.

299 Vgl. Klima- und Energiefonds o.J.b, o.S 300 Vgl. Schabbach/Wesselak 2020, S. 102

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Wachstumsprozesses gespeichert wurde.301 Die Voraussetzung für den Status der CO 2-

Neutralität ist eine nachhaltige Waldbewirtschaftung in der sich die Holznutzung beziehungsweise -verbrennung mit dem Holzwachstum im Einklang befindet.302 Dies sollte in Österreich laut der

Waldinventur per 2018 des BFW gegeben sein. Im Jahr 2018 ist der österreichische Wald um 29,7 Mio. Kubikmeter gewachsen wovon rund 26,2 Mio. Kubikmeter dank nachhaltiger Forstwirtschaft genutzt wurden. Die Waldfläche konnte sich so in den letzten 10 Jahren im Durchschnitt um 3400 Hektar jährlich ausweiten.303 Etwas getrübt wird die Umweltbilanz des

Energieträgers Biomasse durch die bei der Verbrennung entstehenden Stickoxide- und Feinstaubemissionen sowie der im Zuge der Holzproduktion, Weiterverarbeitung und notwendigen Transporte freiwerdenden CO2-Emissionen.304 Aufgrund der regionalen

Waldnutzung können die Transportwege kurz gehalten werden. Zudem erfüllen moderne Heizanlagen bei ordnungsgemäßer Bedienung die in Österreich strengen geltenden Normen der Luftreinhaltung305 und verhelfen somit in Summe zu dem mit Abstand niedrigsten

Konversationsfaktor von nur 17 g/kWh CO2-eq.

Bei einem Vergleich der Energieträger Heizöl, Erdgas und Biomasse unter Berücksichtigung der oben angeführten Konversationsfaktoren an einem Gebäude mit einem fiktivem Endenergieverbrauch von 20.000 kWh wird deutlich, dass alleine der Umstieg von fossile auf regenerative Energieträger schon massive Einsparungen der klimarelevanten Treibhausgasemissionen nach sich zieht. Der angegebene Energieverbrauch führt bei der Ölheizung zu einem Ausstoß von 6.200 kg CO2-eq während sich die Werte bei der Nutzung von

Erdgas um 20 % auf 4.940 kg CO2-eq und bei der Biomasse um beträchtliche 92 % auf rund 486

kg CO2-eq verringern.306 Vorteilhaft ist auch, dass in Zusammenhang mit der Umstellung auf ein

neues Heizsystem und den technologischen Verbesserungen der letzten Jahre in diesem Segment eine Effizienzsteigerung und somit eine Energie- und weitere Emissionseinsparung einhergehen.307

Heutzutage sind noch mehr als die Hälfte der rund 600.000 im Einsatz befindlichen Ölkessel älter als 20 Jahre.308 Moderne Öl- aber auch Gaskessel mit aktueller Brennwerttechnologie erreichen

höhere Wirkungsgrade, sind dadurch sparsamer, effizienter und verursachen weniger Schadstoffemissionen als ihre Vorgänger. Energieeinsparungen von bis zu 30 % bei Öl und 35 % bei Gasheizungen werden propagiert.309 Ebenso haben die Holzheizungen einen Wandel erlebt.

301 Vgl. Zichy et al., S. 43 302 Vgl. Mannsberger 2014, S. 77

303 Vgl. Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus 2019b, S. 3, 7 304 Vgl. Quaschning 2019, S. 397

305 Vgl. Metschina et al. 2019, S. 3

306 Eigene Berechnung; Vgl. Effizienzhaus-online (o.J.), o.S. 307 Vgl. Königstein 2020, S. 176

308 Vgl. Klima- und Energiefonds / Erneuerbare Energie Österreich 2017, S. 17 309 Vgl. Vereinigung Österreichischer Kessellieferanten o.J., o.S.

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Die früher sogenannten „Allesbrenner“ wurden von den österreichischen Ofenhersteller zu Pellets-, Hackgut- und Stückholz-Heizanlagen mit moderner Verbrennungstechnologie, geringen Emissionen und Wirkungsgraden über 90 % stetig weiterentwickelt.310 Gegenüber einem alten Öl-

Niedertemperaturkessel können so zur Orientierung rund 13 % an Energie und die zuvor genannten 92 % CO2-Emissionen eingespart werden.311 Ähnliches gilt für Wärmepumpen, wobei

die Effizienz der Wärmepumpe von der erreichbaren Jahresarbeitszahl abhängt und diese wiederum von mehreren Faktoren, wie die verwendete Wärmequelle, der notwendige Heizwärmebedarf des Gebäudes und der Vorlauftemperatur bei der Wärmebereitstellung, beeinflusst wird. Wie bereits in Kapitel 3.4.3. angeführt gibt die Jahresarbeitszahl das Verhältnis des jährlich erforderlichen Strominputs zu der von der Wärmepumpe gesamt erzeugten Wärmemenge an. Je höher der Heizwärmebedarf und die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Vorlauftemperatur ist, desto mehr Stromanteile sind notwendig, um den Heizwärmebedarf decken zu können. In der Praxis variieren demnach die jeweiligen Jahresarbeitszahlen.312 Bei einer Außenluft-Wärmepumpe mit eingestellter Vorlauftemperatur von

40 °C ist eine Jahresarbeitszahl von 3,5 realistisch, wohingegen die Erhöhung der Vorlauftemperatur auf 60 °C diese schon unter einem Wert von 2 sinken lässt313 und die

gewünschte Effizienz nicht mehr gegeben ist. Um einen ökologischen Vorteil gegenüber Öl- oder Gasheizungen zu verwirklichen, sind Jahresarbeitszahlen über 3 unumgänglich.314 Rund 30 %

CO2-Einsparung sind bei einer Jahresarbeitszahl von 4,0 im Bereich des Möglichen.315

Ungeachtet der im Gebäude eingesetzten Variante der Wärmeerzeugung und -bereitstellung wirken installierte thermische Solaranlagen und/oder Photovoltaik-Anlagen, wie in den Kapiteln 3.4.4 und 3.4.5 beschrieben, hinsichtlich der Einsparung von Energie und Emissionen unterstützend mit. Thermische Kollektorflächen helfen vor allem im Sommer mit der annähernd gänzlichen Aufbereitung des Warmwassers, Photovoltaikmodule nutzen den selbst erzeugten Strom im Haushalt beziehungsweise liefern den Rest in das örtliche Stromnetz. Mit der auf die eigene Nutzung optimal ausgerichteten Dimensionierung und ausreichend vorhandener Flächen steht dem Einsatz eines oder bestenfalls beider „solarer“ Systeme aus ökologischen Gründen nichts im Wege.316 Geringere Einsatzzeiten der Hauptheizungsanlage erhöhen deren

Lebensdauer und der selbst produzierte Sonnenstrom ersetzt den eventuell mit CO2-belasteten

Netzstrom.317

310 Vgl. Österreichischer Biomasse-Verband 2020, o.S. 311 Vgl. Viessmann Climate Solutions Berlin GmbH 2020, o.S. 312 Vgl. Kranzl et al. 2018, S. 95ff

313 Vgl. Kranzl et al. 2018, S. 98

314 Vgl. Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft 2014a, S. 6 315 Vgl. Schlader 2013, S. 5

316 Vgl. OÖ Energiesparverband o.J.g, S. 4f

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Der folgenden Abbildung 14 entsprechend sind nicht alle Heizungssysteme für jedes Gebäude geeignet. Speziell stoßen beispielsweise Wärmepumpen in Altbauten mit höherem Heizwärmebedarf an ihre Grenzen. Eine effiziente Arbeitsweise ist hier nicht mehr möglich, da die notwendige Leistung nicht oder nur unzureichend gegeben ist. Die gezeigte Heizungsmatrix stellt Vorschläge unter Berücksichtigung der Kriterien CO2, Investitionskosten und des Heizkomforts

zur Orientierung und Hilfestellung bei der Wahl der richtigen Heizung zur Verfügung.318

Abbildung 14: Klimaaktiv Heizungsmatrix für das Ein- und Zweifamilienhaus

Quelle: Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie 2020b, S. 6

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Ebenso gibt es seitens der Medienstelle für nachhaltiges Bauen entsprechende Empfehlungen. Diese unterteilt anhand der ihr vorliegenden Bewertungen die Heizungssysteme und Energieträger unter ökologischen Gesichtspunkten wie folgt:

Tabelle 6: Ökologische Zuordnung von Heizungssystemen und Energieträger

ÖKOLOGISCH

SINNVOLL ZUFRIEDENSTELLEND MÄSSIG ABLEHNEND

Hocheffiziente Fernwärme mit Biomasse Fernwärme allgemein Brennwert-Gasheizung Wärmepumpen mit Ökostrom Wärmepumpen mit Strommix Ölheizung

Elektroheizung mit Ökostrom Elektroheizung mit Strommix

Solaranlage Kohleofen

Holz, Pellets,..

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Medienstelle für nachhaltiges Bauen o.J., o.S.

Auf die Berücksichtigung der CO2-Emissionen, die im Herstellungsprozess, beim Transport oder

beim Ab-/Rückbau des Heizungssystems aufkommen, kann bei der Wahl der bestmöglichen ökologischen Wärmebereitstellung verzichtet werden. Diese fallen im Vergleich zu den emittierten Schadstoffen während der Nutzungszeit verschwindend klein aus.319

Im Dokument Kostenoptimale Energie- und CO-Minderung durch Sanierungsmaßnahmen im Einfamilienhausbereich: eine ökologische und ökonomische Bewertung / eingereicht von Andreas Dreiling (Seite 73-78)