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Wissenschaftliche Untersuchung der Methodik zur Ermittlung der CO2-Emissionen in Bundesliegenschaften im Jahr 1990

Projektbeschreibung

Projektbeteiligte

Eckdaten

Wissenschaftliche Untersuchung der Methodik zur Ermittlung der CO2-Emissionen in Bundesliegenschaften im Jahr 1990


Projektnummer
Projektbeginn
09.2011
Projektende
04.2012
Projektstatus
abgeschlossen mit Bericht

Das Monitoring der Selbstverpflichtung der Bundesregierung zur Emissionsminderung im Gebäudebetrieb in ihrem Geschäftsbereich steht vor zwei großen Herausforderungen: Gesamtbestand und Energieverbrauch der zivil genutzten Liegenschaften ist bis heute nur in Teilen erfasst und für das Bezugsjahr 1990 der Selbstverpflichtung liegen kaum Verbrauchs- und Emissionsdaten vor. Vor diesem Hintergrund wurde eine Methode zur Abschätzung der CO2-Gesamtemissionen im Jahr 1990 entwickelt und die hierfür benötigten Daten recherchiert.Projektlaufzeit: September 2011 - Dezember 2011

Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) zeichnet verantwortlich für die jährliche Erstellung des Energie- und CO2-Berichtes für die Liegenschaften im Geschäftsbereich der Bundesregierung. Aktuell wird diese Aufgabe vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) durchgeführt. In diesem Energiebericht wird die Entwicklung des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen der Bundesliegenschaften dargestellt. Anhand dieser Verbrauchsentwicklung und der Kenntnis der jeweils eingesetzten Energieträger können Rückschlüsse auf die Entwicklung der CO2-Emissionen gezogen werden.

Ziel des Berichtes ist es, die Ergebnisse bezüglich der Selbstverpflichtung der Bundesregierung zur Senkung der CO2-Emissionen in ihrem Geschäftsbereich zu dokumentieren. Die Bundesregierung hat sich mit dieser Selbstverpflichtung im Oktober 2000 das Ziel gesetzt, die CO2-Emissionen der Liegenschaften in ihrem Geschäftsbereich im Zeitraum 2008 bis 2012 um 30% gegenüber 1990 zu senken. Der Staatssekretärsausschuss für nachhaltige Entwicklung hat im Dezember 2010 das "Maßnahmenprogramm Nachhaltigkeit" beschlossen, das unter anderem eine Verschärfung der bisherigen Selbstverpflichtung vorsieht. Nunmehr besteht für die Bundesregierung die Zielsetzung, die Emission von CO2 in ihrem Geschäftsbereich bis 2020 gegenüber dem Wert von 1990 um 50% zu senken.

Problematisch in der Erfüllung der Berichterstattung ist der unsichere Kenntnisstand über den Energieverbrauch und damit auch über die CO2-Emissionen der Dienstliegenschaften, insbesondere für das Basisjahr 1990. Da nur für eine Teilmenge der Liegenschaften der Energieverbrauch erfasst wird, ist eine Hochrechnung zur Abschätzung der gesamten CO2-Emissionen notwendig.

Im Rahmen des Projektes sollten die bestehende Methoden zur Abschätzung der CO2-Emissionen im Jahr 1990 bewertet, Datenquellen recherchiert und Verbesserungsvorschläge gemacht werden. Zu diesem Zweck wurden bislang verwendete Methoden recherchiert und mit einem einheitlichen Schema dokumentiert und bewertet. Darauf aufbauend und ergänzt durch weitere Datenquellen wurde eine neue Methodik entwickelt und abschließend Empfehlungen zum weiteren Monitoring und für die Festlegung des Referenzwertes der Selbstverpflichtung abgeleitet.

Auftragnehmer des Forschungsprojektes war die Prognos AG, Berlin.

Konzept

Abgrenzung der Untersuchung

Die Abgrenzung der Liegenschaften der Bundesregierung wird entsprechend dem letzten öffentlich verfügbaren CO2-Bericht der Bundesliegenschaften weiter geführt. Dieser grenzt den Geschäftsbereich der Bundesregierung wie folgt ab:

  • Berücksichtigt werden das Bundeskanzleramt, die Liegenschaften des Auswärtigen Amts, der Bundesministerien und ihrer nachgeordneten Behörden sowie des Presse- und Informationsamtes.
  • Einbezogen werden auch rechtlich selbstständige, aber der Bundesregierung nachgeordnete Bundesbehörden wie zum Beispiel die Bundesagentur für Arbeit sowie überwiegend bundesfinanzierte Stiftungen wie die Stiftung Preußischer Kulturbesitz. Ausgenommen sind mittelbar vom Bund abhängige Institutionen wie Forschungseinrichtungen und bundeseigene Gesellschaften.
  • Bundesgerichte, obschon als Teil der Judikative nicht direkt dem Geschäftsbereich der Bundesregierung zuzuordnen, wurden in diese Untersuchung wie auch im letztverfügbaren Energie- und CO2-Bericht mit einbezogen.

Die militärisch genutzten Liegenschaften des Bundes liegen innerhalb der obigen Abgrenzung. Sie wurden in diesem Bericht jedoch nicht behandelt, da das Bundesministerium der Verteidigung eine vollständige Datenreihe bis 1990 für das Monitoring zur Verfügung gestellt hat.

Bislang verwendete Methoden

Insgesamt wurden drei Methoden zur Ermittlung der CO2-Emissionen der Bundesregierung bewertet. Dabei handelt es sich um eine im Rahmen des ersten Monitoringberichts von der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena) entwickelte Methode, um die zuletzt vom BBSR erarbeitete Methode und um die Methode der Prognos AG zur Vorbereitung der Berichtserstattung für den zweiten nationalen Energieeffizienzaktionsplan (NEEAP).

Alle drei Methoden bauen auf den von den Betriebsüberwachungsstellen der Länder erfassten Teilmengen der zivilen Bundesliegenschaften auf, die von der dena erstmalig in einer Datenbank zusammengeführt wurden. Diese Datenbank wird heute vom BBSR weiter gepflegt.

  • Die Hochrechnungsmethode der dena baut auf der Auswertung der Energiekosten laut Titel 517 der Haushaltspläne der Bundesbehörden auf. Der Zusammenhang zwischen der Höhe des Titels 517 im Bundeshaushalt (Plan und Ist) und dem Strom- und Wärmeverbrauch stellt sich jedoch als wenig belastbar dar. Zudem ist eine Plausibilisierung oder Kalibrierung anhand von nachvollziehbaren Kennziffern nur schwer möglich. Weiterhin baut die Methode auf der Auswertung lediglich eines Haushaltsjahres (2000) auf und ist damit nicht in der Lage, Entwicklungsprozesse wie beispielsweise die Veränderung der Gebäudestruktur abzubilden.
  • Einen anderen Weg beschreibt die zuletzt vom BBSR entwickelte Methode. Die Gesamtfläche wird direkt aus den Haushaltsplänen ausgelesen. Vorhandene Lücken werden über die Anzahl der Beschäftigten und Annahmen zu den Flächen je Beschäftigten gefüllt. Unter Vernachlässigung der Bundesagentur für Arbeit, für die keine Flächenangaben vorliegen, können etwa 70% der Gesamtfläche aus den Haushaltsplänen ausgelesen werden. Problematisch bei dieser Methode ist, dass die Flächendaten nicht mehr verpflichtend in den Haushaltsplänen aufzuführen sind.
  • Die Arbeiten der Prognos AG zum NEEAP greifen auf das bestehende Monitoring zurück. Der Betrachtungszeitraum erstreckt sich vom Jahr 1995 bis zum Jahr 2016. Die Methode baut auf den Ergebnissen des CO2-Monitoringberichts des Jahres 2007 der dena und der aggregierten Gebäudestichprobe des BBSR auf.

Aufgrund der unzureichenden Datenlage im Jahr 1990 haben alle Methoden Schwächen bei der Ermittlung des Referenzwertes der Selbstverpflichtung. Dies war einer der zentralen Gründe für die Durchführung dieses Projektes.

Die neu entwickelte Methode

Die in diesem Vorhaben entwickelte Methode zur Ermittlung der CO2-Emissionen der Bundesliegenschaften wurde in enger Abstimmung mit dem BBSR erarbeitet. Ziel war die Entwicklung einer Methode, die eine möglichst hohe Zuverlässigkeit der Ergebnisse und möglichst geringe Fehleranfälligkeit aufweist und bei der die (zusätzlich) benötigten Daten gut verfügbar sind. Darüber hinaus soll die Methode nicht nur für die Ermittlung der Emissionen im Jahr 1990, sondern für den kompletten Berichtszeitraum geeignet sein.

Die entwickelte Methode gliedert den Berechnungsprozess in fünf Schritte. In den beiden ersten Schritten wird die Gesamtheit der Flächen der Bundesliegenschaften über die Anzahl der Beschäftigten an Hand der Personalstatistik und der je Beschäftigten benötigte Fläche berechnet. Spezifische Flächenangaben je Beschäftigten werden dazu aus der Gebäudestichprobe des BBSR gebildet und über Angaben in der Sekundärliteratur validiert.

Der Ansatz unterscheidet sich somit von den bisherigen Methoden, die die Gesamtfläche vorwiegend über Angaben aus den Haushaltsplänen zu Flächen und Energiekosten abgeschätzt haben.

Nach Vorliegen der Gesamtfläche wird der Endenergieverbrauch der Bundesliegenschaften über Energiekennzahlen ermittelt. Die Energiekennzahlen werden aus der BBSR-Gebäudestichprobe abgeleitet. Selbiges gilt für die Energieträgerstruktur, mit deren Hilfe berechnet wird, welche Energieträger in welchen Mengen verbraucht wurden. Abschließend erfolgt die Bestimmung der CO2-Emissionen anhand von Emissionsfaktoren. Die parallel abgeschätzten Energiekosten dienen der Plausibilisierung der Ergebnisse über die Haushaltspläne.

Ergebnisse

Eine grundlegende Einschränkung dieser und auch der anderen Methoden ist, dass im Zeitraum der Projektbearbeitung für das Jahr 1990 weder Flächen noch Beschäftigte noch Energiekosten zum gesamten Liegenschaftsbestand vorlagen. Dies ist weniger der mangelnden Datenerhebung geschuldet als vielmehr der starken Umstrukturierungsprozesse im Rahmen der deutschen Einheit im Jahr 1990.

Trotz umfangreicher Recherchen konnten für die Liegenschaften der Regierung der DDR letztmalig umfassende Informationen (zu den Beschäftigten) für das Jahr 1989 ermittelt werden. Für 1990 liegen keine Informationen zum Liegenschaftsbestand oder den Beschäftigten vor. Erst ab 1991, dem ersten Jahr nach der Wiedervereinigung, sind wieder bundesweite Statistiken verfügbar.

Aufgrund dieser Datenlage wurden die CO2-Emissionen der Bundesliegenschaften in den alten Bundesländern im Jahr 1990 und für alle Bundesländer im Jahr 1991 berechnet (vgl. Tabelle 1). Die CO2-Emissionen des Jahres 1991 liegen demnach bei 1,08 Mio. t. Auf die Wärmeversorgung entfielen mit 0,59 Mio. t etwas mehr Emissionen als auf den Stromverbrauch mit 0,48 Mio. t. Die errechnete Fläche der Bundesliegenschaften lag im Jahr 1991 bei rund 16,3 Mio. m² Bruttogrundfläche (BGF).

Tabelle 1: Energieverbrauch, CO2-Emissionen und Energiekosten ziviler Bundesliegenschaften (Quelle: Berechnungen Prognos AG)

Zivile Liegenschaften

Flächenbezug 1990 (nur West)

Flächenbezug 1991

Gesamtfläche [Mio. m² BGF]

14,716,3

Energieverbrauch [TWh]

davon Wärme [TWh]
davon Strom [TWh]

2,51

1,94
0,57

2,79

2,17
0,63

CO2-Emissionen [Mio. t]

davon aus Wärme [Mio. t]
davon aus Strom [Mio. t]

0,97

0,53
0,43

1,08

0,59
0,48

Energiekosten [Mio. DM1990]

davon Wärme [Mio. DM1990]
davon Strom [Mio. DM1990]

243,73

109,40
134,33

270,53

121,81
148,72

50%25%25%

Einordnung und Vergleich der Methoden

Zum Vergleich der Methoden wurde zusätzlich die Gesamtfläche des Jahres 2008 bestimmt. Die Ergebnisse der Methoden weisen deutliche Unterschiede auf. Die im ersten Monitoringbericht aus dem Jahr 2008 von der dena ermittelte Gesamtfläche von rund 27,8 Mio. m² BGF liegt deutlich höher als die mit der BBSR-Methode (17,4 Mio. m² BGF) und die mit der von Prognos entwickelten Methode errechnete Gesamtfläche von 18,7 Mio. m².

Mit gut 70% stammt der weit überwiegende Teil der Gesamtflächen der BBSR-Methode aus Flächenangaben in den Haushaltsplänen und Schätzungen aus anderen Quellen. Die hier entwickelte Methode, die vorrangig über die Beschäftigtenzahlen arbeitet und sich damit von den bisherigen Methoden unterscheidet, ermittelt einen ähnlichen Flächenumfang wie die zuletzt angewandte Methode des BBSR. Dies deutet darauf hin, dass die Gesamtfläche der Bundesliegenschaften und damit auch der Energieverbrauch und die CO2-Emissionen im Monitoringbericht der dena deutlich überschätzt wurden. Zusätzlich ist das von der dena angewendete Verfahren sehr unflexibel gegenüber Änderungen im Gebäudebestand.

In Tabelle 2 werden die wesentlichen Stärken und Schwächen der BBSR-Methode und des hier entwickelten Ansatzes dargestellt. Beide Methoden sind dabei grundsätzlich ähnlich einzuschätzen. Die BBSR-Methode dürfte den höchsten Präzisionsgrad erreichen, da sie sowohl mit Flächengaben als auch mit Beschäftigtenzahlen arbeitet und diese miteinander abgleicht. Dies erfordert jedoch einen deutlich höheren Aufwand (hoher Anteil manueller Datenauswertung). Ein wesentlicher Schwachpunkt ist, dass nach Aussage des BBSR die Angabe der Flächen im Haushaltplan künftig nicht mehr gefordert wird und der BBSR-Methode damit mittelfristig ein wesentlicher Teil der Datenbasis verloren gehen wird.

Diese Schwachstelle umgeht die im Forschungsvorhaben entwickelte Methode, da die Beschäftigtendaten auch künftig über das statistische Bundesamt verfügbar sein werden. Da kein jährlicher Abgleich mit Flächendaten aus den Haushaltsplänen erfolgt, dürfte dieses Verfahren etwas weniger präzise sein. Für die künftige Anwendung sollte daher zunächst eine Kalibrierung auf Basis der bereits vom BBSR ausgewerteten Haushaltpläne erfolgen.

Tabelle 2: Zusammenfassende Bewertung der Methode des BBSR und der neu entwickelten Methode

 

BBSR 2011

Prognos 2011

Datengrundlage zur Hochrechnung

  • Flächen nach Haushaltsplänen

  • Gebäudestichprobe

  • Füllung von Lücken über Beschäftigte

  • Beschäftigte

  • Gebäudestichprobe

Stärken

  • sehr präzise

  • zeitliche Veränderung von Kennzahlen

  • Plausibilisierung über Kennzahlen

  • zusätzliche Daten gut integrierbar

  • präzise

  • vertretbarer Aufwand

  • Effektzerlegung

  • zeitliche Veränderung von Kennzahlen

  • Plausibilisierung über Kennzahlen

  • zusätzliche Daten gut integrierbar

Schwächen

  • hoher manueller Aufwand

  • Datenbasis Flächenangabe künftig nicht mehr verfügbar

  • empirische Basis teilweise noch ausbaufähig

Veröffentlichungen

Wissenschaftliche Untersuchung der Methodik zur Ermittlung der CO2-Emissionen in Bundesliegenschaften im Jahr 1990 - Endbericht
Download auf https://www.bbsr.bund.de/

Projektbeteiligte
Eckdaten
Schlagworte zum Projekt : CO2, Emissionen, Bundesliegenschaften
Projekt auf der Webseite des BBSR : https://www.bbsr.bund.de/BBSR/DE/forschung/programme/zb/Auftragsforschung/5EnergieKlimaBauen/2012/CO2Emissionen/01_start