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Bilanzierung und Bewertungen von PEQs

6.1 Kriterien für einen Bilanzrahmen

Basis-Parameter einer Energiebilanz/ Bewertung sind die Systemgrenzen, der Bilanzzeitraum, die Bewertung der Energie (Arten des Energieverbrauchs) und der Betrachtungszeitraum. Über die im Folgenden beschriebenen Ansätze hinaus könnte zudem diskutiert werden, ob die Anforderungen flächenbezogen erfolgen oder ob Suffizienzgedanken einbezogen werden, indem z. B. eine personenbezogene Bewertung erfolgt, die extrem ursächlich an der Fläche pro Person ansetzt.

Systemgrenze

In den meisten Bewertungsansätzen wird die Quartiersgrenze als Bilanzgrenze vorgeschlagen, also Gebäude und der Raum dazwischen. Das bedeutet, dass die Energieüberschüsse mittels Energiebereitstellung vor Ort erzielt werden dürfen und die Verteilung dieser Energie innerhalb des Quartiers erfolgen muss. In einem dichtverbauten Quartier kann diese Grenzziehung jedoch zum limitierenden Faktor für das „Jahres-Plus“ werden, wenn nämlich nicht genügend Fläche für die Energie-Erzeugung vor Ort zur Verfügung steht. Insofern könnte ab einer zu definierenden Dichte eine Kompensation ermöglicht werden. Diese dürfte jedoch nicht zu einem Greenwashing führen, sondern müsste nachvollziebar die erneuerbare Versorgung stärken. So könnte ab der festgelegten Dichte ein zertifizierter Zubau außerhalb des Quartiers gefordert werden mit z. B. 150 % des in der Plusenergiebilanz fehlenden Betrags.

Eine Möglichkeit eines Energiebezugs von außen, der primärenergetisch neutral bewertet werden könnte, ist in Zukunft möglicherweise der Bezug von erneuerbarem Strom aus „Windkraft-Überschüssen“. Umgesetzt wurde das bereits in dem in Woche 3 gezeigten Beispiel MGG22 – Mühlgrundgasse Wien. Gewährleistet sein muss dafür allerdings, dass es sich tatsächlich ausschließlich um Strom aus volatilen Erzeugungsspitzen handelt, der andernfalls nicht ins Netz gelangen würde (siehe auch Schöfmann, P.; Zelger, T.; & al., 2020).

Netzverbund versus Autarkie

So wie Quartierslösungen Synergien aus den unterschiedlichen Nutzungsanforderungen der verschiedenen Gebäude ermöglichen, bietet der Netzverbund einer Region umfangreiche Optionen zur Optimierung einer zukünftigen erneuerbaren Versorgung. Das gilt erst recht, wenn dieser Rahmen nochmals weiter gefasst wird auf das europäische Verbundnetz. Unterschiedliche Lastanforderungen und Wettersituation bezüglich Wind und Sonneneinstrahlung ermöglichen einen nationalen und internationalen Ausgleich. Alle Synergien, die Zwischenspeicherung reduzieren, führen aus technischer Sicht zu einer erhöhten Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems.

Deshalb ist es sinnvoll, Plusenergiequartiere im Netzverbund zu definieren. Autarkie-Anforderungen würden den Aufwand für das Versorgungssystem eines Quartiers deutlich erhöhen. Die Wirtschaftlichkeit und der Aufwand für den Betrieb stellen sich deutlich ungünstiger dar.

Bilanzzeitraum

Aufgrund der Argumente für den Netzverbund und da es in Mittel- und Nordeuropa aufgrund der klimatischen Bedingungen zu erheblichen saisonalen Schwankungen in der Energieerzeugung sowie im Verbrauch kommt, ist es sinnvoll eine Betrachtung und Bewertung auf Basis einer Jahresbilanz durchzuführen (Stockinger, V., 2016). Eine (additive) Betrachtung von Monatsbilanzen erhöht die Anforderungen, weil im Winter Defizite auftreten und in den Sommermonaten nicht verwertbare Überschüsse. Für diesen Zusammenhang gilt es in Zukunft adäquate Lösungen zu finden, wie z. B. durch die PER-Betrachtung (s. o.).

Eine Bilanzierung aller Energieströme über den gesamten Lebenszyklus erhöht die Anforderungen deutlich. In der Jahresbilanzierung könnten die Anforderungen in einem wenig verdichteten Gebiet erfüllt werden. Aus Gründen der Flächeneffizienz und zahlreicher städtebaulicher Anforderungen ist aber eine erhöhte Dichte im Sinn der Nachhaltigkeit unabdingbar. Deshalb sollte eine Definition gewählt werden, welche diese wichtigen gegensätzlichen Aspekte nicht gegeneinander ausspielt.

Bilanzumfang – Energie

Schon bei der Bewertung eines Einzelgebäudes stellt sich die Frage was genau bewertet wird, denn eine alleinige Bewertung bisheriger Kennwerte wie den Jahresheizwärmebedarf ist nicht aussagekräftig genug. Den Bilanzumfang für das Quartier zu definieren ist komplex und erfordert grundsätzliche Entscheidungen, was einberechnet wird. Die folgende Abbildung symbolisiert sehr deutlich, welche Herausforderungen die Festlegung des Bilanzumfangs mit sich bringt. Folgende Energieverbrauchs-Sektoren sollten in die Bilanzierung einbezogen werden:

Heizwärme: Während vor wenigen Jahrzehnten der Heizwärmebedarf die Energiebilanzen dominierte, ist durch die hohe Gebäudeeffizienz und die erneuerbaren Technologien z.B. mit PV und Wärmepumpen der Anteil am Gesamtenergieverbrauch deutlich gesunken. Dennoch bleibt Heizen ein für das Energiesystem sensibler Bereich, da die Peaks des Heizwärmebedarfs in den Monaten mit erneuerbaren Engpässen auftreten.

Kühlung: Kühlung bzw. Temperierung wird zunehmend relevanter, ist aber bei guter Planung mit sehr geringem Bedarf leistbar. Zudem kann der Kühlwärmebedarf sehr leicht vollständig durch Erneuerbare Energien gedeckt werden.

Warmwasserbereitung (und ggf. Prozesswärme): Warmwasserbereitung hat bei hocheffizienten Gebäuden einen höheren Anteil als Heizen. Allerdings fällt der Bedarf kontinuierlich an, sodass ein hoher erneuerbarer Versorgungsanteil über das Jahr ermöglicht wird. Für Prozesswärme gelten, wenn sie berücksichtigt wird, andere, individuelle Anforderungen in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungsprofilen.

Strom: Da erneuerbare Energiegewinnung zu großen Teilen strombasiert ist, werden in Zukunft elektrische Anwendungen wirtschaftlicher und umfangreicher. Alle Anwendungsbereiche müssen in eine Quartiersbilanzierung aufgenommen werden. Das gilt im Wohnbereich sowohl für den Haushaltsstrom, der in vielen Konzepten eine zentrale Rolle einnehmen wird, als auch Gemeinschaftsstrom und Hilfsenergien. Für den Nichtwohnungsbereich gilt diese Aussage bereits seit einer Reihe von Jahren, sodass die vollständige Bilanzierung inkl. Optimierung der Stromeffizienz ein zentrales Thema darstellt.

Mobilität: Bis vor einigen Jahren blieben Mobilitätsaspekte bei Quartierskonzepten unberücksichtigt. Durch die zunehmende E-Mobilität ändern sich derzeit die Herausforderungen gravierend. In die Planung des Versorgungskonzepts müssen die Herausforderungen aufgrund der hohen singulären Lastanforderungen unbedingt einbezogen werden. Mittelfristig muss der Sektor selbstverständlich in die Plusenergiebilanz eines Quartiers aufgenommen werden. Aktuell ist die Bilanzierung jedoch noch mit zahlreichen Unwägbarkeiten verbunden.

Graue Energie: In einem weiteren Schritt „nach außen im Kreis“, aber immer noch innerhalb der Systemgrenzen, stellt sich die grundsätzliche Frage, ob nur der Betrieb bewertet wird oder auch die Errichtung sowie die Entsorgung der Gebäude in die Bilanz einfließen sollen.

Durch die hohe Effizienz von Plusenergiequartieren nimmt relativ gesehen der Aufwand für die verbauten Materialien deutlich zu. Deshalb argumentieren (Schöfmann, P. & al., 2020: 65), dass bei „Ökobilanzen von hocheffizienten Quartieren, selbst bei Nutzungsdauern von 100 Jahren die graue Energie der Errichtung immer noch für bis zu 50% der PE (Primärenergie) und THG Emissionen verantwortlich sein kann. Es ist daher insbesondere für dicht bebaute Quartiere weder möglich noch sinnvoll, diesen zusätzlichen Energieaufwand am Quartier selbst decken zu wollen.“

(Schulze Darup, B.; 2019) plädiert dafür, dass die Graue Energie zwar dargestellt und auch bewertet werden sollte, man jedoch nicht davon ausgehen sollte, „dass Gebäude ihre‘ eingebaute Energie im Laufe ihres Bestehens durch erneuerbare Energien wieder einfahren müssen. Es ist Aufgabe der Bauindustrie, ihre Produkte sukzessive mit geringerer Belastung der Umwelt und zunehmend unter Verwendung nachwachsender Rohstoffe und regenerativer Energien herzustellen.“

Soll auch der Konsum bewertet werden?

Ein weiterer Schritt wäre, den Energiebedarf auch über das Wohnen bzw. Arbeiten hinaus, zum Beispiel für Haushaltsführung und Konsum zu bewerten. Dies ist wohl kaum umsetzbar, da es gravierende Eingriffe in die persönliche Freiheit bedeuten würde. Möglich wäre beispielweise, dass personenbezogene Definitionen von Klimaneutralität jeder Person ein oder zwei Tonnen THG-Emissionen pro Jahr zubilligen. In dieser Bilanzierung würden neben den oben beschriebenen quartiersbezogenen Sektoren der Konsum und die gesamte Mobilität einbezogen werden. In der Schweiz wird beispielsweise empfohlen, die Anforderungen an die Nutzer klar im Mietvertrag zu verankern, wobei jedoch offen bleibt, wie weit diese gehen sollen oder können.

Welche Energieträger werden zugelassen

Festzulegen ist auch, welche Energieträger zugelassen werden, gibt es Restriktionen hinsichtlich der Verwendung von Biomasse (Nachweis über Nachhaltigkeitszertifikate) oder des Zukaufs von Strom zum Beispiel über Herkunftsnachweise / Nachweis mittels Zertifikate, Fernwärme – werden die TGH-Emissionen berücksichtigt oder wird sie per se als CO2 neutral bewertet etc. (siehe auch Hegger, M. & al., 2014)

Es stellt sich daher hier auch die Frage, was bewertet werden soll: Ist es die End- oder die Primärenergie? Oder nur die Nutzenergie, die dem Verbraucher (Endnutzer) zur Verfügung steht? Werden THG Emissionen oder CO2 Emissionsäquivalente betrachtet?

In zahlreichen Ansätzen werden als kompakte Definition von Plusenergiequartieren Anforderungen für End- und Primärenergie (alt. THG-Emissionen) gestellt, die in der Jahresbilanz ein Plus durch erneuerbare Energie gegenüber dem Gesamtbedarf aufweisen sollen:

Endenergie: Auf Basis des Nutzenergiebedarfs wird die erforderliche Endenergie ermittelt. Sie ist entscheidend für die Wirtschaftlichkeit eines Energiesystems und hat den Vorteil, dass die Nutzer den Verbrauch an ihren Messstellen ablesen und mithin den Erfolg direkt überprüfen können.

Primärenergie oder Treibhausgas (THG)-Emissionen: Die Vorketten des Endenergiebedarfs werden durch die primärenergetische Betrachtung erfasst. Alternativ dazu kann eine vergleichbare Beurteilung über die THG-Emissionen erfolgen. Der Vorteil liegt darin, dass der direkte Bezug zu den Klimaschutzanforderungen gegeben ist. Beide Betrachtungsweisen sind aber nur so gut wie ihre Umrechnungsfaktoren, auf deren Basis sie aus dem Endenergiebedarf errechnet werden. Diese PE-Faktoren bzw. CO2-Äquivalente verhalten sich in den kommenden Jahren aufgrund der Dekarbonisierung der Versorgungssysteme dynamisch, werden also zunehmend günstiger.

Erneuerbare Primärenergie (PER): Wir sind nicht gut beraten, ein neues Energiesystem nur auf Basis von nicht erneuerbaren Primärenergie-Kennwerten aufzubauen, die gegen Null laufen müssen, wenn wir klimaneutral werden wollen. Gleiches gilt für THG-Emissionen fossiler Energieträger. Vielmehr muss es ein Bewertungssystem für zukünftige, erneuerbare Energieträger geben, eine Bewertung der erneuerbaren Primärenergie.


Welche der folgenden Aussagen ist richtig, welche falsch?

Bewertung von am Gebäude erzeugter Energie im PER-System

Um Fehlentwicklungen durch eine Begünstigung von eingeschossigen Gebäuden gegenüber Mehrfamilienhäusern zu vermeiden, (Problematik wurde in Woche 5 beschrieben) wird die Energieerzeugung im neuen Konzept des Passivhaus Instituts auf die Grundfläche des Gebäudes bezogen. So können Einfamilien- und Mehrfamilienhäuser hinsichtlich ihrer Energieerzeugung mit vergleichbarem Maßstab bewertet werden.

Details können Sie unter https://passipedia.de/_media/picopen/2015_04_2_passivhaus-fachinfo_ee-bewertung.pdf nachlesen.