Die Beheizung von Gebäuden stellt einen großen Teil des Gesamtenergieverbrauchs in Europa dar. Im Jahr 2002 erarbeitete die Europäische Kommission daher eine Richtlinie, die die Mitgliedsstaaten verpflichtet, die Energieeffizienz von Gebäuden zu verbessern (Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden, EPBD). Dies geschieht zum einen durch die Einführung von Energielabels für bestehende Häuser und zum anderen durch die Einführung immer strengerer Normen für Neubauten und für die Renovierung bestehender Häuser.
Ab 2021 dürfen nur noch Niedrigstenergiehäuser gebaut werden, bei denen der geringe Energiebedarf für Heizung, Lüftung, Kühlung und Warmwasser aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen wird. Die Richtlinie fördert eine Reihe von technischen Lösungen, wie Wärmedämmung (von Wänden, Böden und Dächern), Doppel-, Dreifach- oder Vierfachverglasung, effiziente Heizungen oder Wärmepumpen und intelligente Lüftungssysteme.
In den Niederlanden beispielsweise wurde die Zertifizierung bestehender Häuser durch den Erlass und die Verordnung „Energieprestatie Gebouwen“ (BEG & REG) eingeführt. Häuser werden in die Klassen A (sehr sparsam) bis G (sehr ineffizient) eingeteilt, ein System, das sich an der Energiekennzeichnung von Geräten orientiert. Die Messung der Energieeffizienz für neue Häuser und Umbauten wird durch den „Energie Prestatie Coëfficient“ (EPC) geregelt, der 2021 in „nahezu energieneutralen“ Häusern gipfelt.
Der Einfachheit halber nennen wir im weiteren Verlauf des Artikels all diese dreibuchstabigen Wörter schlicht „Energielabel“. Alle Verordnungen und Entscheidungen zur Energieeffizienz von Häusern – sowohl innerhalb als auch außerhalb der EU – laufen darauf hinaus, Wärmedämmung und effiziente Heizsysteme zu fördern oder vorzuschreiben.
Theoretischer versus tatsächlicher Energieverbrauch
Ein Energielabel gibt an, wie energieeffizient ein bestehendes Haus ist bzw. wie energieeffizient ein neues Haus sein wird. Die Bewertung eines Hauses oder eines Bauvorhabens wird von einem Energieexperten durchgeführt und gibt einen theoretischen Energieverbrauch an. Die potenziellen Energieeinsparungen bei energetischen Sanierungen oder eines Niedrigenergie-Neubaus sowie die Amortisationszeit der Investitionen basieren auf diesem theoretischen Wert.
Untersuchungen in mehreren europäischen Ländern haben jedoch gezeigt, dass der tatsächliche Energieverbrauch stark vom theoretischen Verbrauch abweicht. Obwohl unterschiedliche Berechnungsmethoden verwendet werden, sind die Ergebnisse der Studien auffallend ähnlich.
Deutschland
Eine für den gesamten Wohnungsbestand repräsentative Studie an 3.400 deutschen Haushalten ergab, dass der durchschnittliche gemessene Verbrauch für alle Haushalte zusammen um 30 % unter dem geschätzten Energieverbrauch lag: 150 kWh/m2/Jahr anstelle der berechneten 225 kWh/m2/Jahr. 1 Darüberhinaus wird die Differenz zwischen tatsächlichem und berechnetem Energieverbrauch umso größer, je weniger effizient die Wohnung ist. Bei Wohnungen mit einem geschätzten Energieverbrauch von 150 und 300 kWh/m2/Jahr liegt der tatsächliche Energieverbrauch 17 % bzw. 40 % unter dem berechneten Verbrauch.
Bei den am wenigsten effizienten Häusern (>500 kWh/m2/Jahr) ist der tatsächliche Verbrauch im Durchschnitt 60 % niedriger als der theoretische Verbrauch. Bei Häusern mit dem Energielabel A (75 kWh/m2/Jahr) liegt der tatsächliche Verbrauch dagegen im Durchschnitt 30 % über dem geschätzten Verbrauch. Insgesamt gibt es zwischen deutschen Häusern mit sehr unterschiedlichen Energielabeln relativ wenig Unterschiede beim durchschnittlichen, gemessenen Energieverbrauch: Er schwankt zwischen 100 und 200 kWh/m2/Jahr.
Gleichzeitig gibt es auch zwischen einzelnen Häusern mit gleichem Energielabel große Unterschiede im tatsächlichen Energieverbrauch (bis zu 600 %). In der Studie wird ein Vergleich pro Quadratmeter Wohnfläche vorgenommen, so dass dieser Unterschied nicht auf die Größe des Hauses zurückgeführt werden kann. 1
Niederlande & Belgien
Eine Reihe von niederländischen Studien kam zu ähnlichen Ergebnissen. Eine Studie mit 4.700 Haushalten – repräsentativ für den gesamten Wohnungsbestand – ergab, dass der gemessene Verbrauch aller Haushalte insgesamt im Durchschnitt 30 % niedriger war als der prognostizierte Verbrauch. Für jede einzelne Wohnung konnte der tatsächliche Energieverbrauch bis zu 75 % höher oder niedriger sein. 2 Neuere niederländische Studien, die auf einer viel größeren Datenbank von Haushalten basieren, kommen zu fast identischen Ergebnissen wie die deutsche Studie: In den ineffizientesten niederländischen Haushalten wird bis zu 50 % weniger Energie verbraucht als prognostiziert, während in den effizientesten Haushalten bis zu 25 % mehr Energie verbraucht wird als vorhergesagt. 3
Eine Studie mit 964 belgischen Häusern kam ebenfalls zu sehr ähnlichen Ergebnissen, wobei eine andere Berechnungsmethode angewandt wurde, da die Wissenschaftler einen Vergleich auf der Grundlage des Dämmwertes des Hauses anstellten. In den am schlechtesten isolierten Häusern (U-Wert von 1,6 W/m3K) ist der tatsächliche Energieverbrauch 45 % niedriger als der vorhergesagte Energieverbrauch, während er in mäßig isolierten Häusern (0,6 W/m3K) 25 % niedriger ist. In den am besten isolierten Häusern (weniger als 0,15 W/m3K) ist der gemessene Energieverbrauch 15 % höher als der prognostizierte Energieverbrauch. 4
Berechnungsfehler
Nicht alle diese Ergebnisse lassen sich ohne Weiteres vergleichen, unter anderem weil Warmwasser manchmal berücksichtigt wird und manchmal nicht. Aber die Schlussfolgerung ist klar: Der theoretische oder vorhergesagte Energieverbrauch in einem Haus weicht erheblich vom tatsächlichen Energieverbrauch ab. Warum ist das so?
Eine erste Erklärung sind falsche Schätzungen der Energieeffizienz von Häusern. Die zur Berechnung des Energieverbrauchs eines Hauses verwendete Software kann ungenau sein oder schlecht genutzt werden. 5 Darüber hinaus ist die thermische Effizienz neuer Technologien oder neuer Materialien nicht immer gut belegt, und es besteht nicht immer Einigkeit über die Eigenschaften neuer und alter Bauweisen.
Einige Kriterien sind durchaus umstritten: So werden beispielsweise für die Wärmedämmung der Gebäudehülle in einem Altbau häufig Schätzungen auf der Grundlage des Baujahres vorgenommen, was kaum mehr als eine Vermutung ist. Neuere Untersuchungen legen nahe, dass der durchschnittliche Dämmwert von Massivwänden jahrelang unterschätzt wurde. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass Millionen von Altbauten aufgrund ihrer Ergebnisse eigentlich ein besseres Energielabel erhalten müssten. 6
Wärmebedarf
Eine zweite Erklärung für den großen Unterschied zwischen prognostiziertem und gemessenem Energieverbrauch ist das Verhalten der Bewohner. Der Energieverbrauch für die Heizung hängt nicht nur von der Energieeffizienz des Hauses ab, sondern auch vom Wärmebedarf.
Der Wärmebedarf wird wiederum durch die Anzahl der Heizstunden pro Jahr, die gewünschte Innentemperatur, die Anzahl der beheizten Räume, die Innenausstattung des Gebäudes (Bodenbeläge, Vorhänge), die Wärmeproduktion durch Geräte, die getragene Kleidung, körperliche Aktivitäten, die Nutzung persönlicher Wärme- oder Isolationsquellen wie Wärmflaschen und Decken sowie das Wetter bestimmt. 7
Mit Ausnahme des Wetters werden alle diese Faktoren, die den Wärmebedarf bestimmen, bei der Berechnung des theoretischen Energieverbrauchs und der Vergabe von Energielabels geflissentlich ignoriert oder standardisiert. Das ist problematisch, da die Forschungsergebnisse zeigen, dass es auch einen klaren Zusammenhang zwischen der Energieeffizienz des Hauses und dem Wärmebedarf gibt: Je ineffizienter das Haus, desto größer wird der Unterschied zwischen dem berechneten und dem gemessenen Energieverbrauch.
Zimmertemperatur
Einige standardisierte Annahmen führen dazu, dass der Wärmebedarf deutlich überschätzt wird. So stzen mathematische Modelle beispielsweise voraus, dass das gesamte Haus eine Innentemperatur von 18°C (65°F) hat. Untersuchungen zeigen jedoch, dass viele Schlafzimmer nicht oder nur selten beheizt werden und die Durchschnittstemperatur in Wirklichkeit viel niedriger ist. 4 Alte Häuser, die nur eine lokale Heizquelle im Wohnzimmer haben (wie es früher üblich war), können das ganze Haus technisch nicht einmal auf 18°C heizen. 3
Es ist daher anzunehmen, dass die Innentemperatur umso niedriger ist, je ineffizienter das Haus ist. Die Differenz zwischen dem prognostizierten und dem tatsächlichen Energieverbrauch in niederländischen Häusern mit „Energielabel G“ entspricht einer Reduzierung der Innentemperatur im gesamten Haus von 18 auf 12,4 °C (65 auf 55 °F).
Andererseits besteht in einem effizienten Haus mit Zentralheizung die Möglichkeit, dass die Innentemperatur höher als 18 °C ist. Bei Häusern mit „Energielabel A“ entspricht die Differenz zwischen prognostiziertem und tatsächlichem Verbrauch in niederländischen Häusern einem Anstieg der Innentemperatur im gesamten Haus von 18 auf 20,7 °C (65 auf 70 °F). 3
Diese Ergebnisse bedeuten übrigens nicht, dass viele dieser Menschen ihre Energierechnungen nicht bezahlen können. Die untersuchten Haushalte sind repräsentativ für den gesamten Wohnungsbestand und umfassen auch wohlhabende Haushalte, die weniger Energie verbrauchen, als ihr Energielabel angibt.
Energieeinsparungen werden überschätzt
Laut der Richtlinie sollen Energielabels nicht den tatsächlichen Energieverbrauch messen, sondern nur dazu dienen, Häuser miteinander zu vergleichen. In diesem Sinne können sie durchaus nützlich sein. Problematisch ist jedoch, dass die Richtlinie den prognostizierten Energieverbrauch nutzt, um das Einsparpotenzial und die Amortisationszeit von energetischen Sanierungen und Neubauten zu berechnen – was letztlich zu fragwürdigen Zahlen führt.
Nehmen wir beispielsweise an, dass ein Haus mit einem prognostizierten Verbrauch von 500 kWh/m2/Jahr nur 225 kWh/m2/Jahr verbraucht, was den Ergebnissen der Studie entspricht. Eine umfassende Renovierung macht dieses Haus energieeffizienter, mit einem prognostizierten Energieverbrauch von 250 kWh/m2/Jahr. Laut Richtlinie werden dann 250 kWh/m2/Jahr eingespart, aber in Wirklichkeit ist der Verbrauch höher als vorher (250 gegenüber 225 kWh/m2/Jahr). Wenn der Energieverbrauch nach der Renovierung auch niedriger ist als prognostiziert (etwa 165 statt 250 kWh/m2/Jahr, was den Ergebnissen der Umfrage entspricht), sind die Einsparungen selbst dann erheblich geringer als die Zahlen vermuten lassen (65 statt 250 kWh/m2/Jahr).
Betrachtet man den gesamten Gebäudebestand dieser Studien, so ist der tatsächliche Energieverbrauch um 30 % niedriger als der prognostizierte Energieverbrauch. Daraus können wir schließen, dass die Einsparungen durch thermische Sanierungen und effizienten Neubau um etwa 30 % überschätzt werden. Es kommt jedoch noch schlimmer, denn wir müssen auch die Energiekosten berücksichtigen, die für die Durchführung von thermischen Sanierungen oder Neubauten anfallen: Die Herstellung, der Transport und die Installation von Wärmedämmung, effizienten Heizgeräten und Dreifachverglasung erfordern Energie. Dieser investierte Energieverbrauch muss von der Energieeinsparung abgezogen werden.
In Fällen, in denen der tatsächliche Energieverbrauch viel niedriger ist als berechnet, wie dies bei vielen ineffizienten Häusern der Fall ist, kann dies dazu führen, dass die Energiebilanz negativ wird: Die vermeintlich effizienten Maßnahmen kosten tatsächlich mehr Energie, als über die Lebensdauer der Technologie eingespart wird. Bei Renovierungen oder Neubauten können sparsame Bewohner daher gezwungen sein, nicht nachhaltige Maßnahmen zu ergreifen.
Unterschätzung der wirtschaftlichen Amortisationszeiten
Energielabels belasten Hauseigentümer mit Mehrkosten, sei es bei Neubauten oder bei der Renovierung. In der europäischen Richtlinie heißt es daher, dass Investitionen innerhalb eines angemessenen Zeitraums durch niedrigere Energierechnungen wieder hereingeholt werden können müssen. Kurz gesagt, Energielabels versprechen eine Win-Win-Situation: Hauseigentümer sparen (auf lange Sicht) Geld und der Energieverbrauch sinkt. Darüber hinaus haben die Eigentümer kaum eine andere Wahl: Bei Nichteinhaltung der Vorgaben drohen Geldbußen.
Leider richtet sich die wirtschaftliche Amortisationszeit auch nach dem prognostizierten Energieverbrauch. Je höher der anfängliche Wärmebedarf ist, desto größer sind die Energieeinsparungen und desto kürzer ist die Amortisationszeit einer Investition in energieeffiziente Technik. Und natürlich auch umgekehrt: Ist der Wärmebedarf geringer als prognostiziert, verlängert sich die wirtschaftliche Amortisationszeit der Investition. Energiesparsame Haushalte werden so zu unwirtschaftlichen Investitionen gezwungen.
Die niederländische Studie mit 4.700 Haushalten zeigt, dass keine einzelne Energieeffizienzmaßnahme für alle Haushalte wirtschaftlich rentabel ist. Die besten Ergebnisse werden mit der nachträglichen Isolierung von Hohlräumen, energieeffizienteren Heizungen und isolierten Fenster erzielt, deren Investition sich für 61-69 % der niederländischen Haushalte finanziell lohnt. Alle anderen Maßnahmen (intelligente Lüftungssysteme, Solarwarmwasserbereiter, Außenwandisolierung, Dach- und Bodendämmung) sind für weniger als 30 % der niederländischen Haushalte wirtschaftlich rentabel. 2
Eine ähnliche Schlussfolgerung gilt für energieeffiziente Neubauten. Da hier der tatsächliche Energieverbrauch in der Regel höher ist als der prognostizierte Energieverbrauch, bringen die zusätzlichen Investitionen in energieeffiziente Neubauten nicht die erwarteten Einsparungen und die wirtschaftliche und energetische Amortisationszeit verlängert sich.
Wie wird gemessen?
Kurz gesagt, hohe Wärmestandards und Energielabels, die auf theoretischen Berechnungen basieren, schaden mehr als sie nützen. Die Energieeinsparungen sind viel geringer als behauptet, und ein erheblicher Teil der Haushalte ist gezwungen, unrentable und nicht nachhaltige Investitionen zu tätigen. Außerdem lässt die Verordnung den Wärmebedarf unangetastet.
Die Lösung könnte darin bestehen, dass die Richtlinien auf dem tatsächlichen Energieverbrauch basieren. Dies kann auf zwei Arten geschehen. Erstens könnten die Ergebnisse dieser Studien berücksichtigt werden. Da beispielsweise der tatsächliche Verbrauch in Haushalten mit einem Energieverbrauch von 500 kWh/m2/Jahr im Durchschnitt 60 % niedriger ist als vorhergesagt, könnten die potenziellen Energieeinsparungen auf der Grundlage dieser Zahl (215 kWh/m2/Jahr) berechnet werden. Eine vergleichbare Korrektur wird auch bereits auf der Grundlage der Wetterbedingungen vorgenommen.
Die Behörde könnte auch von Fall zu Fall entscheiden. Die Informationen dafür sind vorhanden: die Energierechnung des betreffenden Haushalts. So ließe sich anhand der Energierechnungen der letzten Jahre einfach feststellen, ob ein Haushalt zu Wärmeschutzmaßnahmen verpflichtet wäre. Eine solcher Ansatz wäre jedoch bei Neubauten oder bei Änderungen in der Zusammensetzung des Haushalts schwer umzusetzen.
In jedem Fall schlägt eine Regelung, die den tatsächlichen Energieverbrauch berücksichtigt, zwei Fliegen mit einer Klappe. Erstens würden sich die Energieeinsparungen und das Kosten-Nutzen-Verhältnis von Wärmeschutzmaßnahmen und Neubauten verbessern, da sie nicht mehr für Häuser durchgeführt würden, in denen sie nicht sinnvoll sind. Zweitens würden die Haushalte auf diese Weise auch dazu motiviert, weniger Energie zu verbrauchen – was derzeit in keiner Weise der Fall ist.