Dennis Aldenhoff

• In 2022 verfehlten Gebäude- und Verkehrssektor die Klimaschutzziele in Deutschland. Im Gegensatz zum Verkehrssektor stehen im Gebäudesektor lange Lebensdauern schnellen Technologiewechseln entgegen, weshalb Strategien besonders frühzeitig umgesetzt werden müssen. Zudem ist der Gebäudebestand durch hohe Investitionskosten bei vergleichsweise geringen Treibhausgaseinsparungen je investiertem Euro geprägt. In Kombination erschweren diese Hemmnisse die Erreichung der Klimaschutzziele für den Wohngebäudebestand deutlich. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Wohngebäudebestandsmodells, um Transformationspfade unter dem Einfluss variierender ökonomischer Rahmenbedingungen, wie z.B. dem Einfluss unterschiedlicher CO2-Preisverläufe und eine Reinvestition der CO2-Steuer in die Modernisierung der Gebäude, simulieren und analysieren zu können. Im ersten Schritt wird ein Wohngebäudebestandsmodell bei Fortschreibung der ökonomischen Rahmenbedingungen im Startjahr entwickelt und angewendet. Hierzu werden wichtige Parameter des Gebäudebestands identifiziert und diese anhand des vergangenen Verlaufs analysiert sowie Szenarien und Prognosen betrachtet. Ergebnis sind Ausgangsbedingungen und Einflussfaktoren auf den weiteren Verlauf, die für die Modellierung genutzt werden. Im zweiten Schritt wird eine Systematik entwickelt, um Modernisierungsraten endogen bei Variation der ökonomischen Rahmenbedingungen berechnen zu können. In der vorliegenden Arbeit wird ein Modell vorgestellt, dass die ökonomischen Rahmenbedingungen und das Kopplungsprinzip dynamisch bei der Simulation von Vollmodernisierungsraten berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen, dass Vollmodernisierungsraten von 2 %/a über längere Zeiträume extreme Rahmenbedingungen benötigen und unrealistisch sind. Haupthemmnisse sind der Sanierungsbedarf (Kopplungsprinzip), sinkende Energieeinsparpotenziale der jüngeren Baualtersklassen und Mitnahmeeffekte bei verbesserter Förderung. Da eine Erreichung der Klimaschutzziele nur durch Anpassung der CO2-Steuer (auch bei Reinvestition) nicht innerhalb realistischer Steuerhöhen im Modell möglich ist, wird stattdessen ein Maßnahmenpaket aus wirtschaftlichen und legislativen Rahmenbedingungen zur Zielerreichung vorgestellt.
• In 2022, the building and transport sectors missed the climate protection targets in Germany. In contrast to the transport sector, rapid technology changes are not to be expected in the building sector due to long lifetimes, which is why strategies need to be implemented particularly early on. In addition, the building stock is characterised by high investment costs with comparatively low greenhouse gas savings per euro invested. In combination, these obstacles make it significantly more difficult to achieve the climate protection targets for the residential building stock. The aim of this work is to develop a residential building stock model in order to simulate and analyse transformation paths influenced by varying economic conditions, such as the influence of different CO2 price trends and a reinvestment of the CO2 tax in the modernisation of buildings. In the first step, a residential building stock model is developed and applied by updating the economic framework conditions in the starting year. For this purpose, important parameters of the building stock are identified, these are analysed on the basis of the past course and estimates of the future course are considered on the basis of published forecasts and scenarios. The results are fixed initial conditions, factors influencing the future course and a target corridor, which are used for modelling. In the second step, the influence of economic conditions on energy retrofit rates is endogenously integrated into the stock model. With the extended model, varying CO2 price curves and a reinvestment of the CO2 tax are simulated and the results are examined with regard to the climate protection targets. This thesis presents a model that takes into account the economic framework conditions and the coupling principle, which are dynamically taken into account in the simulation of full retrofit rates. The results show that full retrofit rates of 2 %/a over longer periods of time require extreme framework conditions and are unrealistic. The main obstacles are the need for refurbishment (coupling principle), declining energy saving potential in the younger building age classes and deadweight effects with improved funding. As it is not possible to achieve the climate protection targets within realistic tax levels in the model only by adjusting the CO2 tax (even for reinvestment), a package of measures consisting of economic and legislative framework conditions to achieve the targets is presented instead.