In den Häusern entscheidet sich die Energiewende

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Die Diskussion um eine erneuerbare Energiezukunft dreht sich oft um Solaranlagen, Windkraft oder um den Ausbau von Stauseen. Dabei gerät der Schweizer Gebäudepark manchmal in den Hintergrund. Doch für die Energiewende steckt gerade hier mitunter das grösste Potenzial.

Fotos: EKZ - Ein Grossteil des Endenergieverbrauchs in der Schweiz gehen auf das Konto von Liegenschaften.

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Energieverbrauch des Schweizer Gebäudeparks

90 Terawattstunden (TWh) verbraucht der Schweizer Gebäudepark insgesamt an Energie
70 Prozent davon entfallen auf dessen Beheizung
Insgesamt trägt der Gebäudepark 40 Prozent zum Endenergieverbrauch der Schweiz bei
Davon liessen sich rund 6 Terawattstunden durch energetische Betriebsoptimierung der Gebäudetechnik einsparen
Eine energetische Betriebsoptimierung kann den Energieverbrauch um bis zu 15 Prozent reduzieren

(Zahlen 2019)

90 Terawattstunden (TWh) verbraucht der Schweizer Gebäudepark insgesamt an Energie
70 Prozent davon entfallen auf dessen Beheizung
Insgesamt trägt der Gebäudepark 40 Prozent zum Endenergieverbrauch der Schweiz bei
Davon liessen sich rund 6 Terawattstunden durch energetische Betriebsoptimierung der Gebäudetechnik einsparen
Eine energetische Betriebsoptimierung kann den Energieverbrauch um bis zu 15 Prozent reduzieren

(Zahlen 2019)

Watt vs. Wattstunden - Leistung vs. Energie

Ein Beispiel: Die Leistung eines Geräts, z.B. eines Staubsaugers, ist mit 400 Watt angegeben. Das bedeutet, dass für den Betrieb des Geräts auf höchster Stufe in jedem beliebigen Moment 400 Watt geleistet werden müssen. Dabei handelt es sich also um einen Momentanwert. Der effektive Energieverbrauch errechnet sich erst durch die Multiplikation dieser Leistung mit der Dauer, während der das Gerät in Betrieb war. Lässt man den Staubsauger mit 400 Watt (W) Leistung also für 30 Minuten laufen, ergibt sich daraus ein Verbrauch von 200 Wattstunden (Wh) oder 0.2 Kilowattstunden (kWh).

Skala

Eine Kilowattstunde (kWh) entspricht 1000 Wattstunden (Wh)
Eine Megawattstunde (MWh) entspricht 1000 Kilowattstunden (kWh)
Eine Gigawattstunde (GWh) entspricht einer Million Kilowattstunden (kWh)
Eine Terawattstunde (TWh) entspricht einer Milliarde Kilowattstunden (kWh)

Watt vs. Wattstunden - Leistung vs. Energie

Skala

Eine Kilowattstunde (kWh) entspricht 1000 Wattstunden (Wh)
Eine Megawattstunde (MWh) entspricht 1000 Kilowattstunden (kWh)
Eine Gigawattstunde (GWh) entspricht einer Million Kilowattstunden (kWh)
Eine Terawattstunde (TWh) entspricht einer Milliarde Kilowattstunden (kWh)

Gut 40 Prozent des Energieverbrauchs gehen in der Schweiz auf das Konto von Liegenschaften. Wobei deren Beheizen mit einem Anteil von rund 70 Prozent am stärksten zu Buche schlägt. Will die Schweiz ihre Energieziele bis 2050 erreichen, muss sie die Energieversorgung des Gebäudeparks elektrifizieren. Gebäude würden also vermehrt mittels elektrischer Wärmepumpen beheizt, die die Umweltenergie nutzen, statt durch das Verbrennen fossiler Energieträger.

Eine elektrifizierte Energieversorgung ist wesentlich effizienter, als jene auf der Basis fossiler Energieträger. Zwei anschauliche Beispiele demonstrieren dies deutlich:

Beispiel Mobilität/Transportwesen

Ein Verbrennungsmotor bringt ungefähr ein Viertel der ursprünglich im Kraftstoff an der Quelle (vor Verarbeitung und Transport) enthaltenen Energie wirklich in Form von Bewegungsenergie «auf die Strasse». Viel Energie geht auch in Form von Abwärme bei der Verbrennung verloren. Ein Elektroauto, welches von elektrischer Energie aus Wind oder Solarstrom gespeist wird, hat eine etwa dreimal bessere Effizienz über die gesamte Kette von der Quelle bis zur Fortbewegung des Autos.

Beispiel Heizung

Noch deutlicher ist der Unterschied bei einer Heizung in einem Gebäude, wenn wir eine fossile Heizung (z.B. Gasheizung) mit einer elektrisch betriebenen Wärmepumpe vergleichen. Die Ursache für die exzellente Effizienz der Wärmepumpe beruht darauf, dass sie den Hauptteil der Energie z.B. aus der Umgebungsluft bezieht und diese durch Verdichtung zu höheren Temperaturen nutzbar macht. Dadurch ist eine Effizienz möglich, die ein mehrfaches der eingesetzten elektrischen Energie beträgt (mehr als Faktor 3).

Eine elektrifizierte Energieversorgung ist wesentlich effizienter, als jene auf der Basis fossiler Energieträger. Zwei anschauliche Beispiele demonstrieren dies deutlich:

Beispiel Mobilität/Transportwesen

Ein Verbrennungsmotor bringt ungefähr ein Viertel der ursprünglich im Kraftstoff an der Quelle (vor Verarbeitung und Transport) enthaltenen Energie wirklich in Form von Bewegungsenergie «auf die Strasse». Viel Energie geht auch in Form von Abwärme bei der Verbrennung verloren. Ein Elektroauto, welches von elektrischer Energie aus Wind oder Solarstrom gespeist wird, hat eine etwa dreimal bessere Effizienz über die gesamte Kette von der Quelle bis zur Fortbewegung des Autos.

Beispiel Heizung

Noch deutlicher ist der Unterschied bei einer Heizung in einem Gebäude, wenn wir eine fossile Heizung (z.B. Gasheizung) mit einer elektrisch betriebenen Wärmepumpe vergleichen. Die Ursache für die exzellente Effizienz der Wärmepumpe beruht darauf, dass sie den Hauptteil der Energie z.B. aus der Umgebungsluft bezieht und diese durch Verdichtung zu höheren Temperaturen nutzbar macht. Dadurch ist eine Effizienz möglich, die ein mehrfaches der eingesetzten elektrischen Energie beträgt (mehr als Faktor 3).

Grösstenteils fossile Energieträger

In der Schweiz stehen ungefähr 1.8 Millionen Gebäude mit Wohnnutzung sowie circa 1 Million Nichtwohnbauten. Sie verbrauchen etwa 90 Terawattstunden Energie pro Jahr, was gut 40 Prozent des hiesigen Endenergieverbrauchs entspricht. 70 Prozent davon entfallen aufs Heizen der Häuser, womit der Gebäudesektor für etwa einen Drittel der gesamten CO2-Emissionen hierzulande verantwortlich ist. Denn noch immer werden die meisten Liegenschaften mittels fossiler Energieträger beheizt. Heizöl ist mit einem Anteil von 30 Prozent weiterhin der dafür am häufigsten verwendete Energieträger - gefolgt von Erdgas mit rund 25 Prozent.

Grösstenteils fossile Energieträger

Energiesysteme von EKZ im Sorglospaket

Dank neuer Ansätze für integrierte erneuerbarer Energiesysteme in Bauprojekte können Immobilienbesitzer oder Bauunternehmer vom anstehenden Umbau unseres Energiesystems profitieren. Energiecontracting-Kunden von EKZ erhalten Wärme, Kälte, Brauchwarmwasser und Strom als Dienstleistung im Sorglospaket - ohne dass sie eigene Gebäudetechnikanlagen besitzen, betreiben oder unterhalten müssen. EKZ entlastet mit dem Angebot Immobilienprofis mit Sorglos-Paketen von der Planung über die Finanzierung bis hin zum Betrieb und Unterhalt. Technische, betriebliche, kommerzielle sowie Umweltrisiken werden ihnen abgenommen und die Kunden erhalten langfristig gesetzeskonforme erneuerbare Energie, mit im Vergleich zu fossilen Energieträgern konkurrenzfähigen Gesamtkosten. Insgesamt wird dadurch die Komplexität in Bauprojekten trotz hohen Anforderungen sogar reduziert.

Energiesysteme von EKZ im Sorglospaket

EKZ-Energielösungen für Immobilienprofis

Hinzu kommt, dass über die Hälfte der Immobilien in der Schweiz älter sind als 40 Jahre. Etwa 1.5 Millionen Häuser sind nicht oder kaum gedämmt und damit energetisch dringend sanierungsbedürftig.

Es besteht grosses Einsparpotenzial

2019 hat der Bundesrat beschlossen, die Treibhausgasemissionen der Schweiz bis 2050 auf Netto-Null zu senken. Das bedeutet, dass nur noch soviel Treibhausgas in die Atmosphäre ausgestossen werden darf, wie ihr natürlich oder technisch wieder entzogen werden kann.

Unternehmen können relativ einfach und nachhaltig Energie sparen und dadurch ihre Energiekosten um 10 bis 20 Prozent senken

Um dieses Ziel zu erreichen, strebt der Bundesrat ein Szenario an, welches im Jahr 2050 für den schweizerischen Gebäudepark noch einen Verbrauch von 65 Terawattstunden (TWh) pro Jahr vorsieht. Fast 30 Prozent müssen gegenüber heute (90 TWh) also eingespart werden, wobei fossile Energieträger 2050 praktisch keine Rolle mehr spielen dürfen. Bedeutet, dass die Gebäude dann hauptsächlich mit erneuerbarer Energie versorgt werden sollen. Ein wichtiges Instrument auf dem Weg dahin ist die sogenannte energetische Betriebsoptimierung. So können Unternehmen gemäss Gian Cavigeli von der EKZ-Energieberatung relativ einfach und nachhaltig Energie sparen und dadurch ihre Energiekosten um 10 bis 20 Prozent senken.

Es besteht grosses Einsparpotenzial

Unternehmen können relativ einfach und nachhaltig Energie sparen und dadurch ihre Energiekosten um 10 bis 20 Prozent senken

Interview Energieberatung für Unternehmen

Optimieren und Elektrifizieren

Wie der Verband Schweizer Elektrizitätsunternehmen in seinem Trendreport 2021 bestätigte, stehen in der Energiebranche alle Zeichen auf Defossilisierung und damit auf Elektrifizierung der Energieversorgung. Eine Entwicklung, die in den kommenden Jahrzehnten eine stark erhöhte Stromnachfrage nach sich ziehen wird.

Optimieren und Elektrifizieren

Stromverbrauch und -erzeugung bis 2050

Visiualisierung des Stromverbrauchs bis 2050 gemäss VSE

Der Gesamtenergieverbrauch sinkt, aber der Stromanteil steigt. Die Grafik zeigt ein prognostiziertes Szenario aus der Studie "Energiezukunft 2050 des VSE. Heute verbraucht die Schweiz jährlich rund 200 TWh Endenergie aller Art, davon sind rund 60 Prozent fossil. Die Dekarbonisierung des Energiesystems bedeutet, dass fossile Energieträger bis 2050 praktisch vollständig durch Elektrizität und andere erneuerbare Energieträger ersetzt werden. Hauptreiber des Strombedarfs- aber auch der Effizienzgewinne sind Mobilität und Wärmeanwendungen. Wärmeanwendungen für Heizungen, Kühlungen und industrielle Prozesse werden zukünftig zu einem hohen Anteil mittels elektrisch betriebener Wärmepumpen anstelle von Heizöl- oder Gasheizungen bereitgestellt. Auch hier resultiert ein Strombedarfsanstieg, welcher jedoch durch den Rückgang des Heizöl- und Erdgasimports mehrfach kompensiert wird. Der Grund dafür liegt in den massiv höheren Wirkungsgraden der Wärmepumpen, welche Umweltwärme äusserst effizient nutzen können.

Grafik: VSE

Bild zeigt die Stromerzeugung bis 2050 gemäss den Energieperspektiven 2050+ des Bundesamt für Energie

Stromerzeugung bis 2050 gemäss den Energieperspektiven 2050+ des Bundesamt für Energie (Szenario Zero Basis)

Grafik: Bundesamt für Energie

Grafikt zeigt die Stromproduktion durch neue erneuerbare Energien bis 2050 gemäss den Energieperspektiven 2050+ des Bundesamt für Energie.

Stromproduktion durch neue erneuerbare Energien bis 2050 gemäss den Energieperspektiven 2050+ des Bundesamt für Energie (Szenario Zero Basis)

Grafik: Bundesamt für Energie

Weil gleichzeitig auch die Abhängigkeit von ausländischem Strom reduziert werden soll, liegt der Schlüssel zur Versorgungssicherheit in einer Kombination hoher inländischer erneuerbarer Stromproduktion und einem energetisch sanierten, hoch effizienten Gebäudepark.

EKZ-Energielösungen für Ihre Immobilien

Rosen – Vision des BFE

Das Bundesamt für Energie (BFE) richtet seine Vision auf die Basisvariante (ZERO Basis) der Energieperspektiven 2050+ aus.

Rosen – Vision des BFE

Das Bundesamt für Energie (BFE) richtet seine Vision auf die Basisvariante (ZERO Basis) der Energieperspektiven 2050+ aus.

Die Vision des Bundesamt für Energie (BFE)

R – Reduktion

Bis 2050 beträgt der Endenergieverbrauch (Wärme und Elektrizität) des schweizerischen Gebäudeparks 65 TWh anstelle 90 TWh.
Der mittlere Verbrauch je Quadratmeter ist 2050 im Vergleich zu 2010 um ca. 55 Prozent tiefer
Energie und graue Emissionen bei Neubauten und Sanierungen werden reduziert

O – Optimierung

Bis 2050 ist die Gesamtenergieeffizienz jedes Gebäudes in der Schweiz bekannt.
Bis 2030 ist die energetische Betriebsoptimierung für alle Gebäude obligatorisch.

S – Substitution

Bis 2050 wird es (Ausnahmen vorbehalten) kein Heizöl, Erdgas oder Strom für den direkten Verbrauch zum Heizen mehr geben.
Bis 2025 werden die Fernwärmenetze zu über 80 Prozent mit Abwärme oder erneuerbaren Energien versorgt.

E - Erneuerbare Energien bis 2050

möglichst grosse Abdeckung des Eigenbedarfs in jeder Jahreszeit und zusätzliche Energieerzeugung für andere Anwendungen.
Gebäude erzeugen einen Grossteil des Stroms für die elektrische Mobilität.
Energienetze werden den Austausch ermöglichen (System im System).

N – Nachhaltigkeit

Der gesetzliche Rahmen der Raumplanung ist mit der Energiestrategie 2050 perfekt abgestimmt.
Keine Immobilienentwicklung ohne dass Zielkonflikte mit anderen Bereichen im Sinne der nachhaltigen Entwicklung der Schweiz berücksichtigt werden

R – Reduktion

Bis 2050 beträgt der Endenergieverbrauch (Wärme und Elektrizität) des schweizerischen Gebäudeparks 65 TWh anstelle 90 TWh.
Der mittlere Verbrauch je Quadratmeter ist 2050 im Vergleich zu 2010 um ca. 55 Prozent tiefer
Energie und graue Emissionen bei Neubauten und Sanierungen werden reduziert

O – Optimierung

Bis 2050 ist die Gesamtenergieeffizienz jedes Gebäudes in der Schweiz bekannt.
Bis 2030 ist die energetische Betriebsoptimierung für alle Gebäude obligatorisch.

S – Substitution

Bis 2050 wird es (Ausnahmen vorbehalten) kein Heizöl, Erdgas oder Strom für den direkten Verbrauch zum Heizen mehr geben.
Bis 2025 werden die Fernwärmenetze zu über 80 Prozent mit Abwärme oder erneuerbaren Energien versorgt.

E - Erneuerbare Energien bis 2050

möglichst grosse Abdeckung des Eigenbedarfs in jeder Jahreszeit und zusätzliche Energieerzeugung für andere Anwendungen.
Gebäude erzeugen einen Grossteil des Stroms für die elektrische Mobilität.
Energienetze werden den Austausch ermöglichen (System im System).

N – Nachhaltigkeit

Der gesetzliche Rahmen der Raumplanung ist mit der Energiestrategie 2050 perfekt abgestimmt.
Keine Immobilienentwicklung ohne dass Zielkonflikte mit anderen Bereichen im Sinne der nachhaltigen Entwicklung der Schweiz berücksichtigt werden

Drei Trends in der Energieversorgung

Die Elektrifizierung unserer Stromversorgung soll die Schweiz also dekarbonisieren und dafür sorgen, dass wir die Atmosphäre bis 2050 netto mit keinen Treibhausgasen mehr belasten. Diese Strategie setzt auch die Schweizer Strombranche vor grosse Herausforderungen. Bedingt sie doch, dass die Versorgungsinfrastruktur mit den neuen Anforderungen mithalten kann. Ein entsprechender Ausbau des Stromnetzes wird dafür nötig. Und dieser ist bereits im Gange: «EKZ investiert jede Woche fast 1.5 Million Franken in den Ausbau des Versorgungsnetz'» so Daniel Bucher, Leiter Netze bei EKZ. Neben der Dekarbonisierung dominieren dabei zwei weitere Trends die Entwicklungsbemühungen in der Stromversorgung. Es sind die Säulen, die es ermöglichen werden, die Schweiz zu dekarbonisieren, das energetische Potenzial des Schweizer Gebäudeparks zu erschliessen und unser Stromnetz bereit für die Zukunft machen:

Drei Trends in der Energieversorgung

Defossilisieren, dezentralisieren, digitalisieren

Defossilisierung

Im Mittelpunkt des Umbaus unseres Energiesystems steht die Defossilisierung, die vom Bundesrat als Ziel der Energiestrategie 2050 ausgegeben wurde. Weil die Energieversorgung der Schweiz bis 2050 netto keine Treibhausgase mehr freisetzen darf, wird sie zunehmend elektrifiziert. Strom wird damit zur bedeutendsten Energieform im 21. Jahrhundert, denn die Nachfrage nach erneuerbarem Strom wird in dem Masse steigen, wie sich insbesondere die Immobilienbranche von Heizöl, Erdgas und anderen fossilen Energieträgern verabschiedet. Viele Forscherinnen und Forscher prognostizieren deshalb eine Verdoppelung des Strombedarfs bis 2050.

Defossilisierung

44'000 Tonnen CO2 eingespart

Dezentralisierung

Der Weg hin zu einer erneuerbaren Energieversorgung führt über deren Elektrifizierung, was eine starke Zunahme des Strombedarfs mit sich zieht. Der Ausstieg aus der Kernenergie in den nächsten Jahrzehnten ist dabei beschlossene Sache. Die Atomkraft soll unter anderem durch den massiven Zubau erneuerbarer Energien ersetzt werden. So wird unser Strom entsprechend immer weniger von zentralen Produktionsanlagen wie Kernkraftwerken, dafür aber immer öfter von kleinen Solarstromproduzenten stammen, die dezentral übers Land verteilt sind. Ein Vorteil: Die Transportwege verkleinern sich dadurch, weil sich die Produzenten viel näher an den Endverbrauchern befinden, was weniger Transportverlust verursacht. Das Versorgungsnetz wird dadurch allerdings vor neue Herausforderungen gestellt.

Dezentralisierung

Dezentral und autark dank Wasserstoff?

Zum Artikel

Digitalisierung

Um mit einer dezentralen, elektrifizierten Energieversorgung mithalten zu können, muss das Stromnetz neu ausgelegt werden. Denn dazu muss es immer leistungsfähiger und auch kommunikativ werden. Floss der Strom bisher lediglich vom Produzenten zum Endverbraucher, lässt ein modernes Versorgungsnetz Energie in beide Richtungen fliessen. Erst so können dezentrale Stromproduzenten, beispielsweise KMUs, die auf den Dächern ihrer Lagerhallen Solaranlagen betreiben, einen Beitrag zu einer stabilen und zuverlässigen Stromversorgung leisten. Auch die Speicherkapazität von Elektroautos kann durch ein Versorgungsnetz erschlossen werden, das bidirektionale Stromflüsse zulässt und auch auf die Individuellen Fahrgewohnheiten der einzelnen Autofahrerinnen und Autofahrer Rücksicht nimmt. Darum investiert EKZ wöchentlich über eine Million Franken ins Stromnetz, baut es aus und macht es bereit für eine digitalisierte Stromversorgung. Nach langen Vorbereitungsarbeiten ist der Roll-out von sogenannten Smart Metern im vollen Gange. Diese gelten mitunter als Grundlage für ein dynamisches Stromnetz.

Digitalisierung

«Die Digitalisierung wird uns neue Wege weisen, die wir uns noch gar nicht vorstellen können»

Daniel Bucher, Leiter Netz bei EKZ, lädt sein Elektroauto. — Daniel Bucher ist Leiter des Geschäftsbereichs Netze. Gemeinsam mit seinem Team baut der das Stromnetz, das die Versorgung im Kanton Zürich auch in Zukunft sicherstellt. Welche Projekte ihn diesbezüglich zurzeit beschäftigen, beschreibt er im Interview.

Zum Interview

Es freut uns, dass wir unser Energiecontracting-Modell vermehrt im grösseren Massstab anwenden dürfen

Martin Nicklas, Leiter Energiecontracting EKZ

Umfassende Energiesysteme für maximale Effizienz

Die ambitionierten energetischen Vorgaben für den Schweizer Gebäudepark bringen grosse Herausforderungen mit sich - für Immobilienprofis und Grossunternehmer gleichermassen. Denn die angestrebte erneuerbare Energiewelt der Zukunft ist komplex. Sie birgt aber auch grosse Chancen, durch die die Verantwortlichen, richtig beraten, nicht nur Geld sparen, sondern auch einen wertvollen Beitrag an die Umwelt leisten können.

EKZ reduziert die Komplexität

Denn neue Sorglos-Modelle zur Integration erneuerbarer Energiesysteme befreien Immobilienfachleute von Aufwand und Risiken. Gleichzeitig erschliessen sie alle Vorteile erneuerbarer Technologien mühelos. Energiecontracting-Kunden von EKZ erhalten Wärme, Kälte, Brauchwarmwasser und Strom als Dienstleistung - ohne dass sie eigene Gebäudetechnikanlagen konzipieren, finanzieren, umsetzen oder betreiben müssen.

Es freut uns, dass wir unser Energiecontracting-Modell vermehrt im grösseren Massstab anwenden dürfen

Martin Nicklas, Leiter Energiecontracting EKZ

Umfassende Energiesysteme für maximale Effizienz

EKZ reduziert die Komplexität

120'000 Bäume für The Valley sparen 44'000 Tonnen CO2 ein

EKZ übernimmt die Wärme- und Kälteversorgung auf dem historischen Maggi-Fabrikgelände «The Valley» in Kemptthal. Dank einer ökologischen Energielösung können über die 30-jährige Vertragszeit 44'000 Tonnen CO2 eingespart werden. Dies entspricht einem klimatischen Kompensationseffekt von circa 120'000 Bäumen. EKZ betreibt das Energiesystem im Sorglos-Paket, kümmerte sich um dessen Konzeption, Finanzierung, Realisierung und wird es über die nächsten 30 Jahre betreiben.

Immer mehr Immobilienprofis setzen auf Energiecontracting

EKZ entwickelt schweizweit bereits seit 1997 umweltfreundliche Energielösungen in flexiblen Enerigecontracting-Modellen – mit höchstem Sicherheits- und Qualitätsanspruch. Mit weit über 1000 aktiven Energiesystemen für Mehrfamilienhäuser und Arealen, ist EKZ führend in Fragen rund um die ganzheitliche und erneuerbare Energieversorgung von Immobilien und hilft damit, den Schweizer Gebäudepark fit für die Zukunft zu machen.