Die Themen Heizung und Energieeffizienz bleiben angesichts eines wieder angestiegenen Primärenergieverbrauchs weiter aktuell. So erreichte der Energieverbrauch in Deutschland 2015 eine Höhe von 13.335 PJ oder 455 Mio. t SKE (Steinkohleneinheiten). Das entspricht nach vorläufigen Berechnungen der AG Energiebilanzen (Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen) einem Anstieg gegenüber dem Vorjahr um 1,3 Prozent. Der Zuwachs geht im Wesentlichen auf die gegenüber dem sehr milden Vorjahr etwas kühlere Witterung und den damit verbundenen höheren Heizenergiebedarf zurück. Der Verbrauchszuwachs infolge der positiven Konjunkturentwicklung (plus 1,8 Prozent) sowie durch den Bevölkerungszuwachs (plus 1 Mio. Menschen) wurde nach Abschätzung der AG Energiebilanzen bereits durch Zugewinne bei der Energieeffizienz ausgeglichen. Bei den Kohlendioxid-Emissionen wird es nach Ansicht der AG Energiebilanzen zu einem leichten Anstieg gegenüber dem Vorjahr kommen. Ein erheblicher Teil des Verbrauchszuwachses konnte durch erneuerbare Energien und damit ohne höhere Emissionen gedeckt werden (Abb. 37).
Der Mineralölverbrauch lag 2015 praktisch unverändert auf dem Niveau des Vorjahres (4.511 PJ). Während der Verbrauch an Dieselkraftstoff um knapp vier Prozent anstieg, kam es bei den Ottokraftstoffen zu einem Minus von zwei Prozent. Beim leichten Heizöl blieb ein Absatzanstieg aus, da die Verbraucher ihren Mehrbedarf trotz günstiger Preise überwiegend aus den Beständen gedeckt haben. Der Erdgasverbrauch stieg um fünf Prozent auf 2.804 PJ. Hauptursache war die im Vergleich zum sehr milden Vorjahr kühlere Witterung im ersten Halbjahr und dem damit verbundenen höheren Einsatz von Erdgas zu Wärmezwecken. Die im vierten Quartal erneut sehr milde Witterung dämpfte den Zuwachs allerdings merklich.
Der Verbrauch an Steinkohle sank 2015 um 0,7 Prozent auf 1.691 PJ, der Verbrauch an Braunkohle lag knapp über dem Wert des Vorjahres (1.587 PJ). Bei der Kernenergie gab es ein Minus von knapp sechs Prozent, was auf die Außerbetriebnahme des Kernkraftwerkes Grafenrheinfeld zur Jahresmitte zurückzuführen ist. Die erneuerbaren Energien erhöhten ihren Beitrag um insgesamt knapp elf Prozent auf 1.679 PJ. Während die Stromerzeugung aus Biomasse um rund zwei Prozent zunahm, hielt die Wasserkraft (ohne Pumpspeicher) ihren Beitrag auf Vorjahreshöhe. Bei der Windkraft an Land und auf See kam es zu einem Plus von 50 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Der Beitrag der Solarenergie (Photovoltaik und Solarthermie) stieg um sechs Prozent. Bei den Biokraftstoffen gab es einen Rückgang um fünf Prozent.
Energieeffizienz spielt angesichts eines steigenden Energiebedarfs eine entscheidende Rolle. Im Bereich der Heizung versucht sich die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zu positionieren, ob mit Verbrennungsmotoren, Stirlingtechnik oder Brennstoffzellen. Weil auch die bei der Stromerzeugung anfallende Abwärme genutzt wird, liegt der Nutzungsgrad von KWK-Anlagen häufig bei weit über 80 Prozent (thermischer und elektrischer Nutzungsgrad addiert). Die elektrische Leistung liegt bei der Mikro-KWK um 1 kW, bei der Mini-KWK zwischen rund 3 kW und 50 kW. Überall dort, wo die selbsterzeugte Wärme und der Strom möglichst auch selbst genutzt werden können, ergeben sich ideale Einsatzbereiche – ob im Einfamilienhaus, Gewerbebetrieb oder Krankenhaus. Bei Anwendungen in der Industrie erreichen KWK-Anlagen elektrische Leistungen bis in den MW-Bereich, bei Energieversorgern in der Fernwärme gar über 100 MW.
Seit Anfang dieses Jahres ist das neue Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) in Kraft, berichtet der B.KWK (Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung). Damit werde sich die KWK als Partner der erneuerbaren Energien weiterentwickeln können. „Eine Stagnation des KWK-Ausbaus konnte somit abgewendet werden.“ Jedoch schaffe das KWKG 2016 nur eine verlangsamte Weiterentwicklung der Stromerzeugung in KWK-Anlagen, da das ursprüngliche KWK-Ausbauziel verringert wurde.
Allgemein ist der lang erwartete große Marktdurchbruch für die KWK bislang ausgeblieben. Gemessen an der Anlagenzahl ist der Markt insgesamt sowohl schon in 2010 und nach ersten Zahlen nun auch wieder in 2015 eingebrochen. Dabei zeigen die verschiedenen Leistungsklassen recht unterschiedliche Entwicklungen, wie die Zulassungszahlen nach dem KWKG beim BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) zeigen (Abb. 38).
Oft zeigt sich ein Auf und Ab im Markt. Besonders der Anwendungsbereich Industrie zwischen 50 kW und 500 kW blieb lange von Marktrückgängen verschont – bis im vergangenen Jahr auch hier nach bisheriger Erkenntnis ein Einbruch kam.
Auch der für das Segment Einfamilienhaus interessante Leistungsbereich kleiner 2 kW elektrische Leistung hatte seit 2009 kontinuierliches Wachstum – doch nur bis 2013, dann kam hier bereits der Nachfrageeinbruch. Betroffen waren besonders auch die für die Heizungsindustrie interessanten Produkte mit Stirlingtechnik und kleinen Verbrennungsmotoren sowie das noch junge Marktsegment der Brennstoffzellenheizgeräte. Dies zeigen auch die jüngsten Zahlen des BDH (Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie) über die Marktentwicklung bei Anlagen der Mikro- und Mini-KWK mit einer elektrischen Leistung bis zu 50 kW (Abb. 39).
Gab der Anstieg der Nachfrage in 2013 auf 8.000 Anlagen noch Hoffnung auf eine weitere Marktbelebung, so folgte 2014 prompt ein Dämpfer. Nur noch 6.500 Anlagen fanden einen Käufer und im vergangenen Jahr sogar nur noch 5.500.
Damit fällt dieses KWK-Segment weit zurück im Vergleich zu dem „dynamischen Wachstum“, den der BDH aktuell für den Absatz an Wärmeerzeugern insgesamt in 2015 vermeldet (plus vier Prozent auf 710.000 Stück). Der Bekanntheitsgrad der KWK-Technologie sei noch zu niedrig, ist aus der Branche zu hören. Hinzu komme Verunsicherung bei der Förderung sowie komplexe Bürokratie bei Anmelde- und Abrechnungsverfahren.
„Brennstoffzellen werden die Energieversorgung im Eigenheim verändern“, heißt es bei der IBZ (Initiative Brennstoffzelle). So sind im Bereich der Mikro-KWK stationäre Brennstoffzellen in der Hausenergieversorgung mit Leistungen von 0,3 kW bis zu 2,5 kW elektrischer und 0,6 bis 2 kW thermischer Leistung besonders auf die dezentrale Erzeugung von Strom und Wärme im Einfamilienhaus ausgelegt. Als Brennstoff kommt Erdgas zum Einsatz. Den Restwärmebedarf übernimmt in der Regel ein Gas-Brennwertkessel. Bei Vollheizsystemen (sprich Brennstoffzellenheizgeräten) ist dieser bereits in der Anlage integriert. Bei Beistell-Geräten wird er als externe Systemlösung genutzt.
Der 2008 im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) gestartete Praxistest Callux (Brennstoffzellenheizgeräte fürs Eigenheim) wurde erfolgreich absolviert, gefördert vom BMVI (Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur). Knapp 500 Anlagen wurden auf Alltagstauglichkeit bei der Hausenergieversorgung getestet. „Durch die umfassenden Feldtests und die Vernetzung der Akteure konnte die Marktvorbereitung von Brennstoffzellenprodukten beschleunigt werden“, resümiert Dr. Klaus Bonhoff, Geschäftsführer von NOW (Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie).
Im Rahmen von Callux wurden auch Geschäftsmodelle für die Vermarktung von Energiedienstleistungen rund um Brennstoffzellenheizgeräte erprobt. Die GfK (Gesellschaft für Konsumforschung) hat eine weitreichende Akzeptanz von Seiten der Kunden und des Handwerks ermittelt. So würden fast die Hälfte der Kunden die Anschaffung eines Brennstoffzellenheizgeräts in Erwägung ziehen und die Hälfte der Handwerker der neuen Technologie gute Marktchancen einräumen.
Kunden der Energieversorger
Die GfK hat im Auftrag des BDEW (Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft) den Heizungsmarkt in Deutschland analysiert. Dabei wurde festgestellt, dass von den 18,9 Mio. Wohngebäuden in Deutschland rund 15 Mio. (also mehr als drei Viertel) mit einer Zentralheizung (im Sinne von zentralen Wärmeerzeugern im Gebäude) beheizt werden (Abb. 40).
Die Anteile der übrigen Heizungssysteme – also Etagen-, Fernwärme- oder Einzelheizungen – sind in etwa gleich verteilt. Betrachtet man nicht die Wohngebäude, sondern die 40,4 Mio. Wohnungen in Deutschland, ergibt sich ein etwas anderes Bild (Abb. 41).
Der Anteil der Zentralheizungen ist hier mit etwa 70 Prozent geringer, weil in Mehrfamilienhäusern, insbesondere in den Großstädten, Systeme wie die Etagenheizung oder die Fernwärmeheizung stärker ins Gewicht fallen. So hat die Fernwärme bei Wohngebäuden einen Anteil von 5,2 Prozent, bei Wohnungen von 13,5 Prozent. Knapp jede zehnte Wohnung wird hierzulande mit einer Erdgas-Etagenheizung beheizt.
Übrigens wird in rund 27 Prozent der Wohnungen neben der primären Heizung noch ein zweiter Wärmeerzeuger genutzt (sprich Kamine, Holzpellets-Einzelöfen oder Solarthermie). Und mit einem Anteil von nahezu 72 Prozent dominiert in Deutschland die zentrale Warmwasserbereitung in den Wohnungen. Insgesamt überwiegen leitungsgebundene Heizungssysteme. Leitungsgebundene Energieträger bilden das Kerngeschäft für zahlreiche Unternehmen der Energieversorgung. So sind die Nutzer von Erdgas, Fernwärme oder Strom denn auch nahezu ausschließlich Kunden der Energieversorger.
Diese würden ihr Geschäft gerne ausbauen. Das Potential dafür ist laut BDEW gegeben: etwa 2,5 Mio. Wohngebäude würden sich relativ leicht auf Erdgas umstellen lassen, immerhin 240.000 auf Fernwärme. Das entspricht einem Potential von über 2,7 Mio. Wohngebäuden in Deutschland. Bei den Ein- und Zweifamilienhäusern könnten rund jedes zweite der bislang mit Öl beheizten Gebäude auf den Energieträger Erdgas umgestellt werden, da sie sich in einer Straße mit vorhandener Gasleitung befinden. Von den momentan noch mit Öl beheizten Mehrfamilienhäusern komme jedes dritte für eine Umstellung auf Erdgas in Frage. Für andere Wohngebäude biete sich die Installation einer mit Strom betriebenen Wärmepumpe an.
Beim Einsatz von Strom empfiehlt sich ein Blick auf den Preis für die bezogene Kilowattstunde. Idealerweise nutzen Verbraucher den Eigenstrom aus der Photovoltaikanlage. Muss der Strom aus dem Netz der Energieversorger bezogen werden, so sehen sich Verbraucher einem stetig gewachsenen Anteil von Steuern, Abgaben und Umlagen ausgesetzt. Nach der Liberalisierung des Strommarktes zum 29. April 1998 ist ihr Wert von 4,07 Cent/kWh auf nunmehr 15,51 Cent/kWh angewachsen (Abb. 42).
Weit über die Hälfte ihres Strompreises müssen Haushalte nunmehr für Steuern, Abgaben und Umlagen aufwenden. Rund ein Viertel entfällt auf Netzentgelte (inkl. Messstellenbetrieb) und nur noch gut ein Fünftel auf die – vom Markt beeinflusste – Strombeschaffung und den Vertrieb (Abb. 43).
So sind die Strompreise für Haushalte mit der Liberalisierung nur kurz gesunken. Von dem Jahr 2000 an ist der Preis bis zum bisherigen Höchstwert in 2014 kontinuierlich, Jahr für Jahr, gestiegen – von 13,94 Cent/kWh bis auf 29,14 Cent/kWh (bezogen auf eine Jahresverbrauch von 3.500 kWh). Aktuell liegt der Durchschnittspreis bei 28,69 Cent/kWh. Den Verbrauchern nicht immer bewusst, ist die Tatsache, dass die Preise für die EEG-Umlage, Stromsteuer, KWK-Aufschlag, Offshore-Haftungsumlage oder der §19 StromNEV-Umlage noch zusätzlich mit der Mehrwertsteuer beaufschlagt werden. So wird beispielsweise aus der EEG-Umlage statt netto 6,354 Cent/kWh ein Wert von brutto 7,561 Cent/kWh. Wenig bekannt ist auch, dass es bei der Stromnetzentgeltverordnung (StromNEV) um die Entlastung stromintensiver Industrien geht. Diesen werden niedrigere, individuelle Netzentgelte zugestanden. Die Übertragungsnetzbetreiber gleichen die daraus entgangenen Erlöse untereinander aus. Finanziert wird dies über einen Aufschlag auf die Netzentgelte (§ 19 StromNEV-Umlage), die seit 2012 anteilig auf alle Letztverbraucher umgelegt werden.
Impulse für die Wärmewende
Letztendich geht es bei den Verbrauchern darum, Energie zu sparen, die Effizienz zu steigern. Neue Innovations- und Investitionsimpulse für die Wärmewende im Heizungskeller will das BMWi (Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie) mit dem in diesem Jahr gestarteten Anreizprogramm Energieeffizienz (APEE) setzen. Bauherren erhalten Fördergelder für den Austausch der Heizung oder den Einbau einer Lüftungsanlage. Auch Kombinationslösungen sollen gefördert werden. So sollen mit dem Einbau von Lüftungsanlagen in Kombination mit einer Sanierungsmaßnahme an der Gebäudehülle Bauschäden (wie Schimmel) verhindert und der Wohnkomfort gesteigert werden. Bezuschusst werden der Einbau besonders effizienter Gasheizungen oder Heizungen mit erneuerbaren Energien, einschließlich Maßnahmen zur Optimierung des gesamten Heizsystems.
Zwar begrüßt der BDEW die Fördermaßnahme, doch dürfe dabei das Thema steuerliche Förderung der energetischen Gebäudesanierung nicht außer Acht gelassen werden. „Die Wirkung einer solchen Maßnahme ist deutlich höher einzuschätzen als die weitere Aufstockung bestehender Fördertöpfe: Eine steuerliche Förderung würde etwa 14 Mio. Selbstnutzer von Ein- und Mehrfamilienhäusern direkt erreichen.“
Ähnlich äußert sich BDH-Präsident Manfred Greis anlässlich der Energieeffizienzstrategie Gebäude. Diese setze zwar ein starkes Signal für die Erschließung der hohen Energieeinspar- und Kohlendioxid-Minderungspotentiale im Gebäudebereich, doch bestünden nach wie vor erhebliche Hindernisse für den beschleunigten Abbau des Modernisierungsstaus im Gebäudebestand. So fehlten die von Politik und Wirtschaft seit Langem geforderten steuerlichen Anreize für die Umsetzung der Doppelstrategie aus Energieeffizienz und erneuerbaren Energien.
Die langfristige Ausrichtung der Energieeffizienzstrategie Gebäude auf das Jahr 2050 sei verständlich, sollte aber nicht den Blick verstellen für die unmittelbar anstehenden kurzfristigen und mittelfristigen Herausforderungen, ergänzt BDH-Geschäftsführer Andreas Lücke. „Hierzu zählen insbesondere die rasche Steigerung der Austauschquote veralteter Heizungsanlagen und die Wiederbelebung des stark schwächelnden Marktes der erneuerbaren Energien im Wärmemarkt.“ So setzt sich der Verband für eine technologie- und energieträgerneutrale Effizienzstrategie ein, die den Wettbewerb im Wärmemarkt sichert und damit Innovationen auslöst.
„Die Energieeffizienzstrategie Gebäude ist alter Wein in neuen Schläuchen“, meint Dr. Peter Hug, Sprecher des Forum Gebäudetechnik im VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau). Die Maßnahmen, die bislang schon offensichtlich keinen richtigen Schwung in die Sanierungstätigkeit bringen konnten, sollen – wie auch immer – weiterentwickelt werden. Die zündende neue Idee ist nach wie vor nicht da. Wichtig sei, sicherzustellen, dass die Ziele des Energiekonzeptes machbar, bezahlbar, wirtschaftlich, zuverlässig, langlebig und nutzerfreundlich sind.
Der VDMA spricht sich für Flexibilität aus, um auf neue technische Entwicklungen und Herausforderungen reagieren zu können. Hier wäre dann auch das Modell der steuerlichen Förderung deutlich besser geeignet als Anreizsysteme. „Wir fordern grundsätzlich nach wie vor die Einführung einer allgemeinen degressiven Abschreibung, zumindest aber eine steuerliche Förderung energetischer Sanierungsmaßnahmen in Gebäuden, um die Sanierung im Bestand zu steigern“, so Hug.
Als wichtigen Baustein der Energiewende im Gebäudebestand sieht das Forum Gebäudetechnik die Energieberatung im Wohngebäude- und Nichtwohngebäudebereich an. Dazu sei es von zentraler Bedeutung, dass Berater die zur Verfügung stehenden Technologien kennen und über Anwendungsmöglichkeiten sowie deren Effizienzpotentiale informiert sind. Die Informationsmaßnahmen zu Wirtschaftlichkeitsberechnungen insbesondere auf Basis einer Lebenszykluskostenbetrachtung würden nicht nur die Transparenz und Wirksamkeit der Energieberatung erhöhen, sondern könnten dazu beitragen, dass diese Investitionen letztendlich auch getätigt werden.
Energieeffizienz entscheidet
Bei der Wahl für einen neuen Heizkessel steht seit dem 26. September 2015 das Thema Effizienz automatisch im Vordergrund. Nach der ErP-Richtlinie (Energy related Products) müssen Wärmeerzeuger seitdem bestimmte Mindestanforderungen an die Energieeffizienz erfüllen. Für private Bauherren sei die Energieeffizienz sowieso wichtigstes Auswahlkriterium bei der Entscheidung für ein Heizungssystem, so das aktuelle Ergebnis der Jahresanalyse 2015/2016 von BauInfoConsult. Mehr als die Hälfte achte zuallererst auf die Energieeffizienz. In der Bedeutung folgten die Qualität und der Preis. Lediglich für jeden Vierten seien die Fördermöglichkeiten durch die KfW ein Entscheidungskriterium. Die Bekanntheit der Produktmarke sei sogar nur für jeden Achten ein Faktor für die Heizungswahl.
Trotz großer Potentiale und Anstrengungen seitens der Politik und der Wärmebranche in den Bereichen Effizienz und erneuerbare Energien seien bei der dringend notwendigen Wärmewende in den letzten Jahren kaum Fortschritte zu verzeichnen, beklagt der Fachausschuss „Zukunft der erneuerbaren Wärme“ im FVEE (Forschungsverbund Erneuerbare Energien). Nach Information des BMWi tragen beispielsweise erneuerbare Energien nur zu rund zwölf Prozent zum Endenergieverbrauch Wärme in Deutschland bei (Abb. 44).
Gründe lägen unter anderem in der hohen Heterogenität von eingesetzten Heiztechnologien und Anlagengrößen, von Gebäudetypen sowie von Eigentümern und Betreibern. Außerdem zeichne sich der Wärmemarkt durch eine höhere Komplexität im Vergleich zum Strommarkt aus. Die starke Abhängigkeit von global geprägten fossilen Energiepreisen sowie die sozialen Aspekte der Wärmeversorgung reduzieren darüber hinaus die Handlungsspielräume der Politik.
Die Wärmewende erfordere einen Technologiemix. „Jede Politik für den Wärmesektor, die nur auf eine einzelne Technologie fokussiert, ist falsch. Wir benötigen eine systemische Herangehensweise, die der Komplexität des Wärmesektors gerecht wird. Auf Basis einer fundierten Bewertung aller verfügbaren Komponenten – von der effizienten Gebäudehülle über die erneuerbare Wärmebereitstellung bis zur Wärmeerzeugung mit Strom – muss der optimierte Mix für alle räumlichen Ebenen sowie für die jeweiligen Investoren und Rahmenbedingungen gefunden werden.“
Unterschiedliche Entwicklung bei Komponenten
Im Bereich der Komponenten im Heizungsmarkt gibt es unterschiedliche Entwicklungen. So sind beispielsweise nach Information des ZVSHK (Zentralverband Sanitär Heizung Klima) hierzulande etwa 22 Mio. Heizungsumwälzpumpen verbaut, von denen jährlich etwa 1,5 Mio. Stück erneuert werden. Die Austauschrate liegt damit bei sieben Prozent. Seit 2015 werden gemäß der Ökodesign-Anforderung nur noch geregelte Hocheffizienzpumpen mit optimierter Motortechnik angeboten. Diese passen sich den veränderten Leistungsanforderungen der Anlage stufenlos an. Gegenüber ungeregelten Heizungspumpen können Stromeinsparungen bis zu 80 Prozent erzielt werden.
Von Umsatz- und Produktionswachstum berichtet die deutsche Gebäudearmaturenindustrie. Die Branche hat in Deutschland ein Produktionsvolumen von etwa 4,1 Mrd. Euro. Der Fachverband Armaturen im VDMA vermeldet ein Umsatzplus von drei Prozent für die deutsche Gebäudearmaturenindustrie (ohne Wertangabe). Besonders profitierte man dabei von einer um 13 Prozent gestiegenen Nachfrage in den Euro-Ländern aufgrund höherer privater Konsumausgaben durch niedrigere Energiepreise. Aber auch das Geschäft auf dem heimischen Markt habe mit einem Plus von sieben Prozent zur positiven Entwicklung beitragen können. Außerhalb des Euro-Raums fielen die Umsätze um sechs Prozent. Aus der Produktgruppe der Sanitärarmaturen gab es mit einem Plus von elf Prozent erfreuliches zu vermelden. Hingegen mussten Heizungsarmaturen (minus fünf Prozent) und technische Gebäudearmaturen (minus zehn Prozent) im vergangenen Jahr einen deutlichen Umsatzrückgang verkraften.
Laut VDMA exportierte Deutschland in 2015 Gebäudearmaturen im Wert von ins¬gesamt 2,6 Mrd. Euro. Rückenwind spürte Deutschland als Exportnation dabei vor allem durch den schwächeren Euro-Wechselkurs. Den größten Zuwachs konnten dabei die Exporte in die USA verzeichnen, ein Plus von 18,7 Prozent auf 230,5 Mio. Euro. Wichtigstes Absatzland für deutsche Gebäudearmaturen war Frankreich mit 252,4 Mio. Euro (plus 0,1 Prozent). Das drittgrößte Absatzland war Österreich, das Gebäudearmaturen im Wert von 173,7 Mio. Euro (plus 3,2 Prozent) aus Deutschland abnahm.
Für dieses Jahr erwartet der Fachverband Armaturen ein Umsatzwachstum von ein Prozent. Risiken für die Exportnation Deutschland bestünden in den schwächelnden Schwellenländern, der Griechenland-Krise und dem Ukraine-Konflikt. Außerdem bremse der akute Nachwuchsmangel im SHK-Handwerk das Wachstum. „Hoffen lässt jedoch die gute Konsumlaune der Verbraucher, die von höheren Nettoeinkommen profitieren sowie die steigenden Ausgaben der öffentlichen Hand für Flüchtlinge, die die Konjunktur ankurbeln. Im optimalen Fall kann die starke Inlandsnachfrage die schwächere Auslandsnachfrage ausgleichen.“
Im Bereich der Mess-, Steuer-, Regeleinrichtungen für den Heizungs-, Lüftungs- und Klima¬bedarf sowie Gebäudeautomationssysteme und Gebäudemanagement-Dienstleistungen ist der Fachverband Automation + Management für Haus + Gebäude (AMG) im VDMA tätig. Wie der VDMA berichtet, erwirtschaften rund 60 Hersteller von Automatisierungstechnik für die technische Gebäudeausrüstung einschließlich der zugehörigen Ingenieur-Dienstleistungen einen Umsatz von circa 1,5 Mrd. Euro. Hauptabnehmer seien private und öffentliche Gebäudebesitzer im Wohnungs- und Nichtwohnungsbau, wie Banken, Versicherungen, Bürobauten, Hotels, Krankenhäuser und Schulen. Nur rund ein Viertel des Gesamtumsatzes entfalle auf den Wohnungsbau und drei Viertel auf den Nicht-Wohnungsbau. Je zur Hälfte werde der Branchenumsatz im Neubaugeschäft und der Anlagen-Modernisierung in bestehenden Gebäuden abgewickelt.
In Zukunft werde der Stellenwert der Haus- und Gebäudeautomation sowie des Gebäudemanagements wachsen. Durch eine umfassende Vernetzung der Gebäudetechnik könnten große Liegenschaften einfacher und effizienter betreut werden, der häusliche Bereich mehr Komfort und Sicherheit erhalten. Dabei geht die Hausautomation über die Heizungsregelung hinaus und umfasst Hausbereiche, wie Wohnungslüftung, Beleuchtungsanlagen, Sonnenschutzsysteme und Einbruchmeldetechnik.
Der Fachverband weist darauf hin, dass das Thema IT-Sicherheit an Bedeutung gewinnt. So wird die Gebäudeautomation im IT-Umfeld zunehmend durch Schadensszenarien bedroht, wie Sabotage, Spionage und das Aufspielen von Malware. Dies kann ungeschützt zu Datenmanipulation, Datenverlust und zum Ausfall der Gebäudeautomation mit Folgen wie Personenschäden, der Einschränkung des Geschäftsbetriebs (z. B. Produktionsausfall, Unbenutzbarkeit des Gebäudes) oder Vermögensschäden führen.
Heizungssystem abstimmen
Ob für Neubau und Altbaumodernisierung – größtmögliche Energieeinsparpotentiale moderner Wärmeerzeuger kommen nur zum Tragen, wenn alle Komponenten des Heizungssystems optimal aufei-nander abgestimmt sind, konstatieren Shell und BDH in einer Hauswärme-Studie. „Wärmeerzeugung, Wärmespeicherung, Wärmeverteilung und Wärmeübergabe sowie eine intelligente Heizungsregelung müssen immer als Gesamtsystem betrachtet werden. Richtig dimensionierte Heizkörper oder Flächenheizungen als Wärmeübertrager sind Voraussetzung, um niedrige Systemtemperaturen im Heizungssystem zu realisieren. Nur so können die hohen Effizienzwerte der modernen Wärmeerzeuger erreicht und erneuerbare Energien sinnvoll eingebunden werden. Wärmespeicher bieten die Möglichkeit, erneuerbare Energien aus Solarthermie und Einzelholzfeuerungen in die Wärmeversorgung einzubinden. Zusätzlich bieten sie die Option, Wärmeerzeugung und -verbrauch zu entkoppeln. Moderne Hocheffizienzpumpen, Thermostatventile und Armaturen sowie die Durchführung eines hydraulischen Abgleichs sorgen für eine energieeffiziente Wärmeverteilung bei gleichzeitig niedrigem Stromverbrauch.“
Der BDH hat die Marktentwicklung für einige Komponenten untersucht. So werden jährlich um die fünf Mio. Heizkörper in Deutschland verbaut. Doch ist der Markt seit 2010 mit 5,4 Mio. Stück rückläufig auf 4,9 Mio. Stück in 2015 (Abb. 45).
Moderne Heizkörper reagieren durch eine kurze Aufheizzeit sehr schnell auf veränderte Temperaturwünsche. Die Kombination der Wärmeübertragung aus Konvektion und Strahlung lässt eine behagliche Raumatmosphäre entstehen. Design-Heizkörper können sich dezent und harmonisch in das Wohnambiente einfügen oder als gestalterisches Designobjekt die Blicke auf sich ziehen.
Im Aufwärtstrend befindet sich die Flächenheizung und Flächenkühlung. Sie kommt besonders in gut gedämmten Gebäuden in Verbindung mit Niedertemperaturheizungen zum Einsatz. Kamen in 2009 noch 98 Mio. Rohrmeter zum Einsatz, so waren es – nach kontinuierlichem Marktwachstum – im vergangenen Jahr bereits 164 Mio. Rohrmeter (Abb. 46).
Wärmespeicher spielen nicht nur als klassischer Warmwasserspeicher eine Rolle. Ihre Bedeutung steigt als Pufferspeicher für Gebäudeheizungssysteme, insbesondere an der Schnittstelle zwischen Strom- und Wärmemarkt (KWK, Power-to-Heat) oder bei der Einbindung der Solarthermie in die Wärmeversorgung. 2009 wurden noch 610.000 Speicher in Deutschland verkauft. Mittlerweile hat sich der Markt bei rund 500.000 Stück jährlich eingependelt (Abb. 47).
Wer nicht auf leitungsgebundene Energieträger wie Erdgas oder Strom setzt, benötigt in der Regel einen Tank. Der Markt für Tanksysteme erlebte ein Auf und Ab. Nach einem Zuwachs in 2010 auf 56.500 Stück folgte ein kontinuierlicher Abschwung bis auf 36.000 Stück in 2014. Im vergangenen Jahr erholte sich die Nachfrage wieder auf 45.000 Stück (Abb. 48).
Bei Problemen mit der Heizung wird oft nur der Brenner getauscht. Hier war der Absatz lange Jahre rückläufig – von 152.000 Stück in 2009 auf nur noch 101.000 Stück in 2014. Im vergangenen Jahr zog der Markt aber wieder leicht an auf 109.000 Stück (Abb. 49). Bei Abgassystemen (Edelstahl) gab es einige Schwankungen. Zwischen 2009 und 2013 lag der Wert der verkauften Systeme bei knapp 150 Mio. Euro. Doch in den vergangenen beiden Jahren fiel der Markt auf nur noch 130 Mio. Euro deutlich ab (Abb. 50).
Wohnungslüftung mit Kontrolle
Interessante Entwicklungen gibt es im Bereich der kontrollierten Wohnungslüftung (KWL). Betrachtet man zunächst die Entwicklung bei den zentralen Wohnungslüftungssystemen mit Wärmerückgewinnung, so gab es im Zeitraum von 2009 (24.000 Anlagen) bis 2013 (48.000 Anlagen) deutliche Steigerungsraten. Dann flachte der Anstieg deutlich ab (auf 49.000 Anlagen) und war im vergangenen Jahr sogar rückläufig (mit 47.000 Anlagen), (Abb. 51).
Bei Zentralsystemen, die mit Wärmerückgewinnung und Wärmepumpe kombiniert sind, vermeldet der FGK (Fachverband Gebäude-Klima) für die Jahre 2012 bis 2014 einen stagnierenden Markt mit einem nahezu konstanten Absatz von 2.500 bis 3.000 Einheiten. (Die rund 300 Mitglieder des FGK beschäftigen rund 49.000 Mitarbeiter und erwirtschaften einen jährlichen Umsatz von etwa 7,1 Mrd. Euro.) Eine überaus positive Entwicklung hätten dezentrale (raumweise) Geräte mit Wärmerückgewinnung genommen. Zuletzt wurden fast 100.000 Geräte in deutschen Wohngebäuden installiert. Im Gegensatz zu den Zentralgeräten, die hauptsächlich in Neubauten installiert werden, kommen die raumweisen Geräte überwiegend in der Sanierung zum Einsatz.
Günther Mertz, Geschäftsführer des FGK, sieht auf Verbraucherseite eine „zunehmende Sensibilität für Energieeffizienz und Behaglichkeit“. Bei Wohnbaugesellschaften hingegen liege das Interesse eher in der Kosten-, denn in der Energieeffizienz. „Andere sehen den Architekten als Bremser, der, mangels adäquater Technikaffinität, von der mechanischen Lüftung eher abrät und das Heil in der Fensterlüftung verspricht.“ Und die Industrie kritisiert installierende Unternehmen, bei denen die Lüftungstechnik häufig nur eine untergeordnete Rolle spielt. „Doch gerade den installierenden Unternehmen kommt in der Verbreitung der Lüftungstechnik eine tragende Rolle zu“, betont Mertz. „Sie sind vor Ort und haben einen maßgeblichen Einfluss auf Entscheidungen in der Haus- und Gebäudetechnik.“
Zu jedem modernen Baustandard gehört auch eine möglichst starke und luftdichte Wärmedämmung der Gebäudehülle. Je besser ein Haus gedämmt ist, umso wichtiger wird das regelmäßige Lüften und der Anteil an Lüftungswärmeverlusten über das Fenster steigt, betont der FGK. Eine Lösung bieten automatische Lüftungssysteme. Sie sichern trotz dichter Gebäudehülle ausreichende Frischluftzufuhr für die Bewohner, ohne dass dabei die kostbare Wärme direkt wieder zum Fenster hinausgelüftet wird. Allein durch den Einsatz dezentraler Abluftanlagen (bei kleineren Wohneinheiten oder einzelnen Räumen) soll sich ohne großen bautechnischen Aufwand eine Energiekosteneinsparung von immerhin 20 Prozent erzielen lassen. „Zentrale Wohnungslüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung können sogar über 80 Prozent der Wärme aus der Abluft auf die Zuluft übertragen und damit die Heizkosten um 30 Prozent bis 50 Prozent verringern.“
Bei der Entscheidung für ein Lüftungskonzept spielen rein energetische Fragen denn auch immer noch die größte Rolle, berichtet der FGK. Andere Aspekte, wie Gesundheit, Hygiene oder Schallschutz, gewinnen aber zunehmend an Bedeutung. Denn in abgedichteten Energieeffizienzbauten entsteht schnell ein ungesundes Raumklima durch hohe Konzentrationen von Kohlendioxid und anderen Schadstoffen. Integrierte Filtersysteme halten zudem Staub, Ruß und Pollen aus der Außenluft ab. Auf der technischen Seite kommen immer öfter bedarfsgeregelte Systeme mit mehreren Sensoren zum Einsatz, die z.B. Kohlendioxid in Aufenthaltsräumen und Feuchte im Bad messen und dadurch automatisch eine optimale Betriebsweise sicherstellen.
Seit diesem Jahr gelten gemäß der EU-Ökodesign-Richtlinie Mindestanforderungen an die Energieeffizienz von Lüftungsgeräten. „Die deutsche Klima- und Lüftungsindustrie kann die neuen EU-Anforderungen auf Anhieb problemlos erfüllen“, betont Mertz. „In Deutschland sind die entsprechenden Lösungen in den meisten Fällen praktikabel und wirtschaftlich. Europaweit ist das nicht immer der Fall: So mag sich eine hocheffiziente Wärmerückgewinnung in Lappland rentieren, auf Sizilien eher weniger“. Doch auch hierzulande würden die neuen Anforderungen dazu führen, dass Lüftungsanlagen in Einkaufszentren, Hotels, Bürokomplexen oder Flughäfen zukünftig größer ausgeführt werden müssen. Planer und Architekten müssen diesen erhöhten Platzbedarf frühzeitig einplanen.
Raum für Marktforscher
Der vielschichtige Markt rund um das System Heiztechnik steht oft im Fokus von Marktforschern. Laut Interconnection Consulting befindet sich der Markt für kontrollierte Wohnraumlüftung in Deutschland, Österreich und der Schweiz im Wandel. Das Marktvolumen wird für 2015 auf 230 Mio. Euro beziffert. Im Markt sei eine Verschiebung hin zu dezentralen Systemen mit Wärmerückgewinnung zu spüren. Dies macht sich auch in Zahlen deutlich, mit minus 3,7 Prozent entwickelt sich das Segment der zentralen Systeme mit Wärmerückgewinnung in allen untersuchten Märkten rückläufig auf 97,3 Mio. Euro. Hingegen ist die Produktgruppe der dezentralen Lüftungssysteme mit Wärmerückgewinnung im zweistelligen Bereich gewachsen, das heißt, um 12,6 Prozent auf 136.000 abgesetzte Lüfter. „Insbesondere Wohnungsbaugenossenschaften fragen zunehmend dezentrale Lüfter an, wobei die einfache Montage in Neubau und Renovierung sowie der verhältnismäßig niedrige Durchschnittspreis die ausschlaggebenden Kriterien sind.“ Für die kommenden drei Jahre geht Interconnection von einem verhaltenen Markwachstum aus.
Das Statistikbüro EMI (Eurovent Market Intelligence) hat für den Markt der Gebläsekonvektoren (Fan Coil Units) in der EMEA-Zone (Europa, Mittlerer Osten und Afrika) für 2014 einen Rückgang um sechs Prozent auf 1,35 Mio. Stück ermittelt. Keine Veränderung habe es bezüglich der verschiedenen Arten von Gebläsekonvektoren gegeben. Die 2-Rohr-Ausführung nimmt 75 Prozent des Marktes ein, die 4-Rohr-Ausführung den Rest. Bezüglich des Designs stellen Modelle mit und ohne Gehäuse jeweils 30 Prozent des Marktes dar, wobei die übrigen 40 Prozent zu gleichen Teilen auf Kassetten- und Kanalklimageräte aufgeteilt werden.
Das Marktsegment Dachanlagen (Rooftops) erzielte laut EMI mit 67.000 Stück ein Plus von zwölf Prozent. Dieser Markt werde mit einem Anteil von 80 Prozent vom Mittleren Osten dominiert. Der Markt für Kühltürme (Cooling Towers) lag mit 232 Mio. Euro leicht über dem Vorjahr. Zwei von drei Kühltürme werden in der Ausführung mit offenem Kreislauf verkauft. Marktführer in der EMEA-Region ist hier weiterhin Deutschland mit 17 Prozent.
Der Markt für Luftaufbereitungsanlagen (Air Handling Units) ist um 1,4 Prozent auf 2,05 Mrd. Euro gewachsen. Deutschland musste in diesem Segment hingegen Einbußen um 3,3 Prozent auf 360 Mio. Euro hinnehmen. Der Markt für Luftfilter (Air Filters) stagnierte bei 1,08 Mrd. Euro. Wie in den Vorjahren stellen Fein- und Mittelfilter zwei Drittel des Marktes, darauf folgen die Grobfilter (19 Prozent) und HEPA-ULPA Filter (16 Prozent). Einen Anstieg von 3,5 Prozent auf 837 Mio. Euro verzeichneten Wärmeübertrager (Heat Exchangers). Davon entfielen über zwei Drittel auf Verdampfer, 29 Prozent auf Kondensatoren und 3 Prozent auf Luft/Luft-Wärmeübertrager.
Als weiteres Beispiel hat Frost & Sullivan den Markt für intelligente Thermostate untersucht. Diesem wird in Europa ein starker Aufschwung vorausgesagt. Die Durchsetzung von Mindeststandards für Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HVAC – heating, ventilation and air conditioning systems) wirke stimulierend für den Absatz. Der Europamarkt für intelligente Thermostate erwirtschaftete im Jahr 2014 einen Umsatz von 152,5 Mio. US-Dollar. Bis zum Jahr 2019 soll dieser voraussichtlich auf 2,57 Mrd. US-Dollar hochschnellen. Der erwartete starke Aufschwung werde durch die Klimaschutzziele und die vorgeschriebene Energieeffizienz-Zertifizierung für Gebäude angetrieben. „Das schnell wachsende Bewusstsein der Kunden für die Benutzerfreundlichkeit und den Komfort intelligenter Thermostate beflügelt die Nachfrage in Europa“, heißt es. Den Herstellern wird empfohlen, zu erkennen, dass Energieversorger entscheidende Partner in der Wertschöpfungskette sind. Die Nutzung ihres Vertriebskanals werde den Zugang zum Massenkundenmarkt in Europa erleichtern.
Blicke in die Zukunft
Einen Blick in die Zukunft wagt das ISE (Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme) in seiner Studie über „Wege zur Transformation des deutschen Energiesystems bis 2050“. Um das Klimaziel der Bundesregierung, die Kohlendioxid-Emissionen bis 2050 um mindestens 80 Prozent gegenüber 1990 zu reduzieren, zu erreichen, sei eine neue Energiewelt mit einer massiven Dekarbonisierung erforderlich. Wind- und Photovoltaik-Anlagen komme dabei eine Schlüsselrolle zu. Dies benötige flexible Abnehmer. So werde in Zukunft sowohl mehr Strom erzeugt und auch verbraucht. Das heißt, Verbrennungstechniken wie Heizkessel und Verbrennungsmotoren würden zunehmend durch elektrische Maschinen (Wärmepumpen und Elektromotoren) ersetzt. So macht das Fraunhofer ISE die Wärmepumpe als das wichtigste Heizsystem in Einzelgebäuden aus. Heizkessel, die mit Öl und Gas befeuert werden, spielen demnach ab 2050 in dem Gebäudebereich keine Rolle mehr (Abb. 52).
„Wie heizen wir morgen?“ Diese Frage stellen sich Shell und BDH in ihrer Hauswärme-Studie. Der Blick auf den Wohnungsmarkt sagt eine wachsende Zahl an Haushalten und Wohnungen voraus – trotz zurückgehender Bevölkerungszahl. Doch bis 2030 würden nur zwölf Prozent aller Wohnungen neu gebaut werden. „Entscheidend für Energie- und Treibhausgaseinsparungen sind folglich die energetische Sanierung von Gebäuden und die Modernisierung von Heizanlagen.“
Ein Szenario sieht in 2030 effiziente Brennwertkessel weiter im Trend. Aber auch alternative Heizsysteme wie Elektro-Wärmepumpen und Holzkessel sollen überdurchschnittlich wachsen. Zudem soll Mini- und Mikro-KWK einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Der spezifische Endenergieverbrauch je Quadratmeter Wohnfläche geht um 25 Prozent zurück. Die Energie- und Klimaziele können in dem Trendszenario noch nicht erreicht werden. Und selbst in einem ambitionierten Alternativszenario, bei dem erneuerbare Energien deutlich zulegen, bestreiten Gas und Öl noch zwei Drittel der Hauswärmeversorgung.
Shell und BDH weisen auf eine Besonderheit bei der Gas-Etagenheizung hin. Jährlich würden durchschnittlich fast 100.000 Niedertemperaturkessel als Etagenheizungen (Gasthermen) neu installiert. „Hier würde ein Wechsel von Thermen zu Brennwertgeräten erhebliche bauliche Mehrkosten bedingen, da die Abgasanlage aufwendig erneuert werden müsste. Ein Technologiewechsel kommt daher in der Regel aus baulichen und auch aus wirtschaftlichen Gründen nicht in Frage.“ Die Mindestanforderungen an die Energieeffizienz nach der ErP-Richtlinie finden denn auch hier eine Ausnahme. Sind mehrere Gasthermen (mit einer Nennwärmeleistung von bis zu 10 kW für Heizzwecke und bei Kombiheizgeräten bis zu 30 kW für die Warmwasserbereitung) an einen gemeinsamen Schornstein angeschlossen, greift eine Ausnahmeregelung. Infolgedessen dürfte sich im Bestand künftig ein Plateau von etwa 4 Mio. Gasthermen ergeben.
Eine technische Potentialanalyse kommt zu der Erkenntnis, dass die Systemoptimierung zwischen Wärmeerzeugung, Wärmeverteilung und Wärmeabgabe eine wichtige Rolle bei der Energieeinsparung spielt. Heiztechniken auf der Basis fossiler Energien bilden weiterhin das technische Rückgrat der Hauswärmeversorgung. Mittelfristig werde es aber zu einer stärkeren Diversifizierung von Heiztechniken und Energien kommen, der Kombination von Wärmeerzeugern (Hybridisierung) und der Einkoppelung erneuerbarer Energien (Solar- und Umweltwärme, Biomasse) in die Hauswärmeversorgung. Gas-Wärmepumpen und KWK-Anlagen könnten sich als neue Heiztechniken im Heizgerätemarkt etablieren. Perspektivisch könnte es zudem zu einer Integration von Hauswärme und Stromerzeugung kommen (smart grid/smart home).