Versorgungsbereiche Gebäudewärme / Überwiegende Heizungsarten 2005

Einleitung

Brennstoffarten zur Erzeugung von Gebäudewärme

Aufgrund der engen inhaltlichen Bezüge entstand ein gemeinsamer Text für die beiden Karten 08.01 Versorgungsbereiche Gebäudewärme (Ausgabe 2010) und 08.02 Überwiegende Heizungsarten (Ausgabe 2010).

Berlin ist das größte zusammenhängend bebaute Ballungsgebiet in der Bundesrepublik Deutschland. Auf einer Fläche von 889 km² leben ca. 3,4 Millionen Einwohner (Stand Dezember 2009). Die Entwicklung der Raumwärmeversorgung und die Verteilung der Brennstoffarten sind eingebunden in die Entwicklungsgeschichte der Stadt und geprägt von ihrer Sozial- und Baustruktur.

Im Zuge der Industrialisierung ab etwa 1875 und des damit einhergehenden raschen Bevölkerungszuwachses entwickelte sich Berlin um den alten Stadtkern innerhalb des heutigen S-Bahn-Ringes weitgehend zu einer Mietskasernenstadt. Am Innenstadtrand entstanden erste Siedlungen der Wohnungsbaugesellschaften. Im Außenbereich wurden Villenkolonien bzw. Gartenstadtprojekte errichtet. Bis zum Ende des 2. Weltkrieges bestimmte der Einsatz von Braun- und Steinkohle fast vollständig die Wärmeversorgung der Stadt.

Die Nachkriegsentwicklung war geprägt von großen Wiederaufbau- und Neubaumaßnahmen, die zunächst den Zeilenbau wiederverwendeten. In den 60er bis 80er Jahren entstanden sowohl im West- als auch im Ostteil der Stadt in den Außenbereichen Großsiedlungen und Trabantenstädte, in der Innenstadt bestimmten zunächst Abriss und Neubau die Wohnungsbauprogramme. Ab Mitte der 70er Jahre wurden vor allem in Wedding und Kreuzberg behutsame Formen der Stadterneuerung durchgeführt (vgl. Karte 06.07, SenStadt 2008b). Der Einsatz verschiedener Brennstoffe zur Beheizung von Wohn- und Arbeitsstätten entwickelte sich in dieser Zeit in Ost- und West-Berlin unterschiedlich.

West-Berlin

Im Westteil von Berlin fand seit Beginn der 70er Jahre ein kontinuierlicher Ersatz von Kohle durch andere Energieträger statt. Die Ersatzstruktur war dabei abhängig von der Siedlungsstruktur: Vor allem in den Ein- und Zweifamilienhausbereichen im Außenbereich wird seitdem vorrangig mit leichtem Öl geheizt. Im Geschosswohnungsbau und bei der Arbeitsplatzbeheizung richtet sich die Art der Brennstoffe dagegen mehr nach der Nähe zu Versorgungsnetzen der leitungsgebundenen Energieträger bzw. dem Einsatz eigener ölbefeuerter Heizhäuser.

Die aufgrund der Insellage hohe Dichte mit Heizkraftwerken ermöglichte bis 1989 einen kontinuierlichen Ausbau der Fernwärmeversorgung durch die BEWAG, wenn auch der Vorrang der Stromversorgung dort bisher eine wärmetechnisch optimierte Planung verhinderte.

Ost-Berlin

Im Ostteil von Berlin wurden bis 1989 sowohl in den Ein- und Zweifamilienhausgebieten als auch in den mehrgeschossigen Altbauquartieren und im Bereich der Arbeitsstätten nahezu ausschließlich Braunkohle und Erdgas für die Beheizung verwendet. Etwa 60% der Wohnungen im Ostteil von Berlin waren 1989 mit Kohleeinzel- und Sammelheizungen versorgt; ca. 40% der Wohnungen wurden durch Fernwärme aus Heiz- und Heizkraftwerken versorgt. Aufgrund der Verwendungsbeschränkung in der ehemaligen DDR wurde Heizöl für den Wärmemarkt nicht eingesetzt.

Berlin nach 1989

Die bauliche Entwicklung des vereinigten Berlins durchlief nach 1989 verschiedene Phasen. Insgesamt wurden zwischen 1991 und 2000 in Berlin rund 150.000 Wohnungen neu gebaut. Etwa 60 % aller Neubauten wurden als kleinteilige Bestandsergänzungen errichtet. Bis 1992 wurden die im Bau befindlichen Plattenbausiedlungen im Ostteil der Stadt fertig gestellt. Im Westteil wurden in dieser Phase nur geringfügige Ergänzungen im Baubestand vorgenommen. 1993 bis 1997 wurden im Außenbereich, wie zum Beispiel auf ehemaligen Äckern in Karow-Nord, neue Vorstädte, sowie im Stadtzentrum zahlreiche Großprojekte, wie der Potsdamer Platz oder die Regierungsbauten errichtet. Seit 1997 ist der Wohnungsneubau im gesamten Ballungsraum rückläufig und hat für das Jahr 2003 infolge des Abbaus von Förderungen wieder in etwa das Niveau von 1991 erreicht. Der Eigenheimbau ist nach einem Maximum in den östlich Randbezirken und im Umland 1998 und 1999 ebenfalls leicht rückläufig. Große Teile der Innenstadt-Altbauquartiere im Ostteil der Stadt wurden ebenso, wie fast 80 % der Plattenbau-Großsiedlungen, mit Hilfe verschiedener Förderprogramme in der Bausubstanz und im Wohnumfeld saniert.

Energiepolitisch und damit auch von großem Einfluss auf den lokalen Wärmemarkt änderte sich die Situation nach 1989 radikal. Waren vorher – in West-Berlin aufgrund der Insellage, in Ost-Berlin aufgrund der zentralen Steuerung – festgelegte Versorgungsstrukturen, so verschlechterte sich mit der Wiedervereinigung die Übersichtlichkeit und Planbarkeit der Energieversorgung. So wurde Berlin sehr bald in überregionale Verbundnetze bei Strom und Gas integriert, 1997 erfolgte die vollständige Privatisierung des bisher mehrheitlich in staatlichem Besitz befindlichen Energieversorgers BEWAG und 1998 wurden mit der Energierechtsnovelle die Vorraussetzungen für einen veränderten Binnenmarkt bei Strom und Gas geschaffen (vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit 2004). Die Entwicklung bis Ende 2003 zeigt allerdings, dass die angestammten Energieversorger der Stadt, BEWAG und GASAG, weiterhin einen ganz überwiegenden Anteil an der Versorgung von Strom, Fernwärme und Gas innehaben. Am 1. Januar 2006 wurde aus der Bewag Aktiengesellschaft die Vattenfall Europe Berlin AG

Im selben Zeitraum seit 1989 hat der Senat von Berlin vielfältige energiepolitische Anstrengungen unternommen, lokal auf den weltweiten Klimawandel zu reagieren und damit auch Einfluss auf eine energetische Optimierung beim Einsatz von Heizenergie zu nehmen, u.a.:

• Vorlage eines speziellen Gesetzes zur sparsamen sowie umwelt- und sozialverträglichen Energieversorgung und Energienutzung (vgl. Berliner Energiespargesetz – BEnSpG)
• Vorlage eines Energieberichtes 1990-1996, der die Maßnahmen des Energiekonzeptes von 1994 evaluierte (vgl. Energiebericht 1990-1996)
• Erarbeitung und Beschluss eines Landesenergieprogrammes 2000 – 2003, in dem auch die Erstellung und Fortschreibung dieser Umweltatlas-Karten als Beitrag zur Information der Öffentlichkeit festgelegt wurden. Am 18. Juli 2006 wurde als aktualisierte Fassung das Landesenergieprogramm (LEP) 2006-2010 vom Berliner Senat beschlossen.
• viele weitere Aktivitäten und Initiativen zur Reduzierung des Energieverbrauches und energetischen Optimierung der Gebäudewärmeversorgung (vgl. vertiefende Informationen unter “Klimaschutz – Schwerpunkte in Berlin”).

Den zeitliche Aspekt zur Umsetzung der staatlich geförderten und privaten bzw. gewerblichen Maßnahmen im Gebäudewärmebereich veranschaulicht eindrucksvoll ein Vergleich zwischen der Erhebung 1994/95, den Daten zum Heizenergieeinsatz im Jahre 2000 sowie dem aktuellen Stand 2005 (vgl. Tab. 1).

Es ist zu erkennen, dass insbesondere in den 90er Jahren die Kohle durch andere Heizenergiearten substituiert wurde, während zwischen 2000 und 2005 vor allem der Wechsel beim ausgeprägtesten Versorgungsanteil von der Fernwärme hin zur Gasheizung auffällt. Die Wirkung hausbrandbezogener Maßnahmen auf die Situation der Schadstoffimmission ist in Anbetracht der jeweils niedrigen Emissionshöhen höher als bei Industrie und Kraftwerken.

Tab. 1: Vergleich der Beheizungsanteile der Wohn- und Gewerberaumbeheizung 1994 / 2000 / 2005

Die beheizte Fläche hat entsprechend Tabelle 1 zwischen 1994 und 2005 um rund 17 % zugenommen. Die Wohnfläche hat in diesem Zeitraum um rund 8 % (1994: 118.255.000 m², 2005: 131.765.000 m²) und die Zahl der Wohnungen (1994: 1.760.071, 2005: 1.881.837) um ca. 10 % zugenommen (Statistisches Landesamt Berlin 1994, 2005). Über die Zunahme der Gewerbeflächen, die mit nicht genehmigungsbedürftigen Feuerungsanlagen beheizt werden und mindestens 15% der hier erfassten beheizten Fläche ausmachen, liegt keine Statistik vor.

Während 1994 die Energieversorgung einschließlich des Stromanteils noch erhebliche Unterschiede in beiden Stadthälften aufwies, sind diese Unterschiede in der Zeit bis zur aktuellen Darstellung für das Jahr 2005 in weiten Bereichen aufgehoben worden. Besonderen Anteil an dieser Angleichung hat die Sustitution ehemals kohlebeheizter Flächen in den östlichen Bezirken und zwar sowohl im Stadtzentrum als auch in den Randbezirken. Vor allem profitieren von diesem Wandlungsprozess konnten die Gasanbieter, deren zu beheizende Flächen eine deutliche Zunahme von 1994 bis 2005 um fast das Doppelte aufweisen, während die Ausdehnung bei den Fernheizungen und bei den ölbeheizten Gebäuden deutlich geringer ausfällt.

Damit stellt 2005 die Gasversorgung in rund 4.800 überwiegend gasbeheizten Blöcken mit Wohn- und Arbeitsstätten vor den rund 4.300 vorrangig ölbeheizten Blöcken den größten Anteil dar, es folgt die Fernwärme mit rund 1.850 überwiegend von ihr beheizten Blöcken.

Alle Energiearten konnten dabei ihren Versorgungsanteil vor allem im ehemaligen Ostteil der Stadt zu Lasten bisher mit Kohle beheizter Flächen ausbauen. Entsprechend gingen die kohlebeheizten Flächen von 1994 bis 2005 um etwa 90 % zurück und beheizen heute nur noch weniger als 2 % der Wohn- und Gewerberäume.

Die Anteile der Heizungsarten in den 12 Bezirken im Vergleich der unterschiedlichen Erfassungszeitpunkte sind in den Abbildung 1, Abbildung 2 und Abbildung 3 veranschaulicht. Insbesondere fällt auf, dass im Jahre 1994 in den östlichen Außenbezirken der Stadt (Treptow-Köpenick, Pankow, Lichtenberg, Marzahn-Hellersdorf) Ölheizungen noch einen verhältnismäßig geringen, Kohleheizungen hingegen einen hohen Anteil einnahmen. Dieses Verhältnis hat sich bis zur Mitte des neuen Jahrzehntes umgekehrt (weitere Informationen zur aktuellen Verteilung der Heizungsarten siehe Kartenbeschreibung).

Abb. 1: Wohn- und Gewerberaumheizung pro Bezirk 1994

Abb. 2: Wohn- und Gewerberaumheizung pro Bezirk 1999/2000

Abb. 3: Wohn- und Gewerberaumheizung pro Bezirk 2005

Berlin verfügt mit einem ca. 1.300 km langen Rohrsystem und einer Gesamtwärmeleistung von 7.683 MW über das größte Fernwärmenetz Westeuropas, mit dem mehr als 600.000 Privathaushalte, Industriebetriebe und öffentliche Gebäude versorgt werden. Strom und Wärme werden in neun großen Heizkraftwerken und mehr als 200 Blockheizkraftwerken unterschiedlicher Größe erzeugt. Größter Versorger ist die Vattenfall Europe AG (SenGesUmV 2010c). Ergänzt wird dieses Netz durch den Erdgas-Versorger GASAG. Der Erdgasverbrauch für Haushalte, öffentliche Einrichtungen und genehmigungsbedürftige Industrieanlagen (ohne Kraftwerke von Vattenfall) ist im Geschäftsbericht der GASAG mit 1800 Mio. m³ ausgewiesen. Etwa 900 Mio. m³ Erdgas zusätzlich wird in den Kraftwerken und Heizkraftwerken von Vattenfall verbraucht. Der Anteil, den die genehmigungsbedürftigen gasbetriebenen Feuerungsanlagen verbrauchen liegt nach Information aus den Emissionserklärungen bei etwa 700 Mio. m³ und deren Gasverbrauch wird bei der GASAG Verbrauchergruppe “Gewerbe und Industrie” zugeordnet. Daher kann für den Hausbrand eine verbrauchte Erdgasmenge von ca. 1132 Mio. m³ veranschlagt werden.

Die grundlegenden Veränderungen im Rahmen der Wärmeversorgung haben schon in der Vergangenheit zu einer deutlichen Entlastung der lufthygienischen Situation in der Stadt geführt. Die Werte aller direkt emittierten Schadstoffe der letzten 15 Jahre sind stark rückläufig. Beim Schwefeldioxid, das früher hauptsächlich aus Kraftwerken, Industrie und Kohleöfen stammte, ist dieser Rückgang am deutlichsten. Abbildung 4 zeigt die flächige Verteilung des SO₂.

Abb. 4: Schwefeldioxidemissionen aus dem Hausbrand 2005

Während 1994 noch 42 km² mit SO₂-Emissionen > 20 t/km²/a berechnet wurden, werden für den Zeitraum 2005 entsprechend Abbildung 3 nur noch 6 Raster mit Werten bis 10 t/km²/a berechnet. Die verbliebenen Emissionsschwerpunkte des Hausbrandes sind Innenstadtbereiche im Übergangsbereich von Schöneberg nach Wilmersdorf. Die ebenfalls relativ dicht besiedelten Baugebiete der Hochhausviertel Gropiusstadt, Märkisches Viertel, Hohenschönhausen und Marzahn fallen dagegen von ihren Emissionen her nicht auf, da hier flächendeckend mit Fernwärme geheizt wird. Die dabei entstehenden Emissionen sind den Heizkraftwerken zugeordnet und werden hinsichtlich ihrer eingesetzten Brennstoffe in der Karte 08.02.2 dargestellt.

Weitere ausführliche Informationen sind der Veröffentlichung zum Hausbrand-Kataster 2000 zu entnehmen.

Kohlendioxid-Emissionen

Das seit einigen Jahren in den Mittelpunkt der Diskussion gerückte Kohlendioxid (CO₂) lässt sich durch technische Maßnahmen nicht entscheidend reduzieren.

Ansatzpunkte für die Umsetzung des politischen Ziels einer 40 %-Minderung der Kohlendioxid-Emission pro Kopf der Bevölkerung bis 2020 gegenüber 1990 sind die größtmögliche Effizienz im Hinblick auf den Wärme- und übrigen Energiebedarf und ein insgesamt ressourcenschonender Umgang mit allen Rohstoffen. Der Berliner Senat hat zu diesem Zweck im Juli 2008 ein “Klimapolitisches Arbeitsprogramm Berlin” beschlossen. Schwerpunkte des Berliner Konzepts sind u.a. die Reduzierung des Energieverbrauchs zur Wohnraum- und Arbeitsstättenbeheizung, hier insbesondere die ökologische Sanierung öffentlicher Gebäude.

Abb. 5: CO2-Emissionen (kg) bei Brennstoffeinsatz von 1 kWh Primärenergie

Die Entwicklung der CO₂-Emissionen in Berlin ist seit 1990 rückläufig (Bild 12). Im Jahr 2006 ist eine Reduzierung von 26,1 Prozent (Quellenbilanz) gegenüber 1990 erreicht worden. Die CO₂-Emissionen reduzierten sich damit seit 1990 von 26,94 Mio. Tonnen auf 19.91 Mio. Tonnen im Jahr 2006. Obwohl der Primärenergieverbrauch im Jahr 2006 einen leichten Anstieg verzeichnete, wirkte sich der Wechsel zu CO₂-emissionsärmeren Energieträgern und Umwandlungsprozessen positiv aus.

Abb. 6: Zeitlicher Verlauf der jährlichen CO2-Gesamtemission in Berlin von 1990 bis 2006. Vergleich: Quellenbilanz / Verursacherbilanz.

Das Berliner Energiekonzept beschreibt einen Weg, wie das Land Berlin bis zum Jahr 2010 die CO₂-Emissionen um 25 % gegenüber dem Jahr 1990 aus eigener Kraft reduzieren kann. Wichtigster Sektor ist hierbei der Wohngebäudebereich und hier wiederum die energetische Modernisierung des Altbaubestandes. Das Land Berlin hat seit 1990 beispielhaft die Sanierung der Altbaubestände unterstützt. Im Zeitraum 1991 bis 2001 wurden insgesamt etwa 5 Milliarden EURO Fördermittel im Rahmen verschiedener Programme eingesetzt:

• Heizungsmodernisierungsprogramm
• Plattenbausanierungsprogramm
• Programm Soziale Stadterneuerung und Leerstandsbeseitigung
• Programm Stadtweite Maßnahmen
• Programm Mietermodernisierung
• Programm QUAB Wärmedämmung (Qualifizierung und Arbeitsbeschaffung)

Diese Programme zielten in ihrem energetischen Teil auf eine energetische Verbesserung der Gebäudehülle (Wärmedämmung, Fensteraustausch u.a.), auf eine Erhöhung der Effizienz der Wärmeversorgungsanlagen, auf eine Ablösung ineffizienter Einzelanlagen und die Ablösung der kohlenstoffreichen Energieträger Kohle und Heizöl zugunsten des Fernwärmeausbaues bzw. effizienter Nahwärmelösungen mit Erdgas und zielten auch auf die Nutzung erneuerbarer Energien.

Mit diesen Programmen wurde bereits über ein Drittel des gesamten Berliner Wohnungsbestandes und die Hälfte des Plattenbauten-Bestandes erfasst.

Im Ergebnis konnte bei den sanierten Plattenbauten der spezifische Wärmeverbrauch für die Raumwärme vielfach auf unter 100 kWh/m²a gesenkt werden (vorher etwa 200 kWh/m²a), auch für die sanierten Mauerwerksbauten konnten ähnlich niedrige Werte erreicht werden.
Gab es 1990 in über 400.000 Berliner Wohnungen Kohleeinzelöfen, sind dies mit Stand 2005 nur noch in etwa 40.000. Der Ausbau der Fernwärmeversorgung erfolgte von etwa 450.000 angeschlossenen Wohnungen auf jetzt 580.000 und der der modernen Gasheizung auf über 155.000 Hausanschlussleitungen mit ca. 670.000 Kunden in Berlin, bei einem Leitungsnetz von rund 6.900 km (vgl. NBB online Auftritt).

Die Nutzung der Solarenergie wurde aus dem Nischendasein zu einer zu “beachtenden” Größe vorangebracht, indem rund 62.000 m² Kollektorfläche für 5.900 solarthermischen Anlagen und rund 7,3 MWp (p bedeutet ‘peak’ für ‘Spitze’, also die Spitzenleistung bei voller Sonneneinstrahlung) für etwa 2.000 photovoltaische Anlagen realisiert wurden. Verglichen mit den mehr als 12.3 GWh Strom, die im Jahre 2005 den Endabnehmern zur Verfügung standen, bleibt die von Solaranlagen erzeugte Strommenge trotz dieser Zuwächse naturgemäß weiter im Promillebereich.

Die Entwicklung der CO₂-Emissionen in Berlin ist seit 1990 rückläufig (vgl. Abb. 6). Im Jahr 2006 ist eine Reduzierung von 26,1 Prozent (Quellenbilanz) gegenüber 1990 erreicht worden. Die CO₂-Emissionen reduzierten sich damit seit 1990 von 26,94 Mio. Tonnen auf 19.91 Mio. Tonnen im Jahr 2006. Obwohl der Primärenergieverbrauch im Jahr 2006 einen leichten Anstieg verzeichnete , wirkte sich der Wechsel zu CO₂-emissionsärmeren Energieträgern und Umwandlungsprozessen positiv aus. Weitere Informationen zu den einzelnen Handlungsfeldern können im Landesenergieprogramm selbst oder unter “Klimaschutz – Schwerpunkte in Berlin” nachgelesen werden.

Eine große Bedeutung für die Bereitstellung von Wärme haben in der Stadt neben den großen Heizkraftwerken von Vattenfall die immer zahlreicheren Feuerungsanlagen für den Nahwärmebereich. Diese Blockheizkraftwerke fallen je nach thermischer Gesamtleistung und Brennstoffeinsatz u.U. unter die Genehmigungspflicht industrieller Anlagen und sind dann nicht mehr dem Hausbrandbereich zugeordnet. Sowohl die absolute Anzahl an Feuerungsanlagen als auch die Zahl der genehmigungsbedürftigen Industrieanlagen insgesamt hat in den letzten drei Erfassungszeiträumen kontinuierlich abgenommen.

Während im Jahre 2000 bei insgesamt 620 genehmigungsbedürftigen Anlagen 243 Feuerungsanlagen in Betrieb waren, betrug dieses Verhältnis im Jahr 2004 nur noch 398 zu 100 und im aktuellen Erfassungszeitpunkt 165 zu 64 Anlagen. Die Ursache liegt darin begründet, dass zum einen Anlagen stillgelegt wurden, zum anderen jedoch durch die Umstellung auf umweltfreundlichere Brennstoffe (Erdgas oder Öl statt Kohle) die Genehmigungspflicht entfiel. Da die Umweltfreundlichkeit der von diesen Anlagen bereitgestellten Fern- bzw. Nahwärme auch von den in den Erzeugeranlagen eingesetzten Brennstoffen abhängt, stellt die Karte 08.02.2 für die größeren Anlagen der Versorger (mit mehr als 20 MW thermischer Leistung) den Brennstoffeinsatz im Wärmemarkt für 2004 dar.

Abb. 7: Gesamter Brennstoffeinsatz und CO2-Emissionen in bedeutenden Berliner Heizkraftwerken im Jahr 2004

Die vorliegenden Karten 08.01 und 08.02 liefern über die Darstellung des derzeitigen Anteils der einzelnen Energieträger für Wohnraum- und Arbeitsstättenbeheizung im Gebäudeblock hinaus eine Hilfe für den weiteren Ausbau der Versorgungsgebiete mit Fernwärme und Erdgas. Für Neubaugebiete werden Anschlusspotenziale an bestehende Versorgungsnetze aufgezeigt.