SI/502858

Publikationen / Ergebnisse

In naher Zukunft werden viele bestehende Gebäude des Schweizer Gebäudeparks von fossilen auf erneuerbare Heizsysteme umgerüstet, um die angestrebte Dekarbonisierung der Wärmeversorgung zu erreichen. Damit dieser Heizungsersatz kosteneffizient ist, muss die maximal benötigte Wärmeleistung für ein Gebäude hinreichend genau bestimmt werden, um eine Überdimensionierung so weit wie möglich zu vermeiden. Das Projekt Optipower (Bosshard et al., 2023) hat gezeigt, dass eine Überdimensionierung bei Neubauten häufig vorkommt, was die Installation neuer erneuerbarer Heizungsanlagen dann unnötig teuer macht. Im Optipower-Projekt wurden nur 15 % der insgesamt 309 untersuchten Gebäude vor dem Jahr 2000 gebaut. Die Ergebnisse gelten daher hauptsächlich für neuere Gebäude und es ist nicht klar, ob und wie die Ergebnisse auf bestehende Gebäude mit Baujahr vor 2000 übertragen werden können. Die Problematik der Überdimensionierung der Wärme-/Kälteversorgung ist auch für Altbauten bekannt. Auch hier wird beim Heizungsersatz oft eine unnötig hohe Wärmeleistung installiert. Dies kann insbesondere bei Erdsonden-Wärmepumpen oder bei der Dimensionierung des Fernwärmeanschlusses und der -zuleitung zu hohen Mehrkosten führen. Wenn eine Überdimensionierung zu teuren Angeboten für den Heizungsersatz führt, kann dies vermutlich auch zu einer energie- und umweltpolitisch unerwünschten Verschiebung des Ersatzes führen. Ein wesentlicher Grund für die Tendenz zur Überdimensionierung ist, dass die im Gebäude benötigte maximale Wärmeleistung nicht aus dem üblicherweise erfassten Jahreswärmebedarf (Endenergie) ermittelt werden lässt. In manchen Fällen wird beim Heizungsersatz die gleiche Leistung installiert, die das alte Gerät hat, und damit eine Überdimensionierung weitergegeben. Mit aktuellen Tools wie der SIA 384/1 (Anhang C) kann die maximal benötigte Heizlast eines Gebäudes anhand des Heizenergiebedarfs abgeschätzt werden (Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein (SIA), 2022). Ein Vergleich mit einer Studie der Universität Genf, die auf einer Analyse bestehender Fernwärmeanschlüsse in der Stadt Genf beruht, zeigt, dass die SIA 384/1-Methode zu einer Überdimensionierung von 30 - 70 % führt. Diese Einschätzung wird auch durch eine aktuelle Studie des IES der Fachhochschule Ostschweiz gestützt. Die Studie zeigt, dass etwa 16 von 23 untersuchten Wärmepumpensystemen bei Anwendung der SIA384-1-Methode überdimensioniert sind (Anhang C). Das Tool wurde mit einer Handvoll von Gebäuden entwickelt, zeigt aber bereits, dass es möglich ist, mit geeigneten Auslegehilfen die Überdimensionierung zu reduzieren (Abbildung 1). In diesem Projekt geht es darum, für eine grössere Anzahl von Mehrfamilienhäusern älteren Baujahrs (< Jahr 2000) den Energieverbrauch und leicht zugängliche gebäudespezifische Parameter zu ermitteln, mit Hilfe derer die maximal benötigte Wärmeleistung für einen Heizungsersatz mit hoher Zuverlässigkeit ermittelt werden kann. Die neu zu erstellende Methode wird im Projekt mit aktuell verfügbaren Methoden verglichen. Datengrundlage für die Analysen werden Messdaten des Gas- bzw. Fernwärmeverbrauchs älterer Bestandsgebäude sein, die von verschiedenen Energieversorgungsunternehmen (EVU) zur Verfügung gestellt werden. Da viele EVU aktuell bei ihren Kunden Smart-Meter installieren, deren Infrastruktur auch für die Übermittlung zeitlich hochaufgelöster Messdaten des Gas- oder Fernwärmebezugs verwendet werden, ist die Übermittlung der Messdaten an das Projekt-Team aktuelle teils verzögert. Wir gehen davon aus, dass wir eine Datenbank mit etwa 500 Gebäuden aufbauen können, sobald alle Daten von den Unternehmen zur Verfügung gestellt werden. Es wird dabei angestrebt, möglichst Daten aus verschiedenen Klimaregionen der Schweiz einzubeziehen.