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Wie Künstliche Intelligenz die Effizienz von Wärmenetzen und Heizungsanlagen optimieren kann – bis hin zur Klimaneutralität
Klimaziele, Wärmewende und die Novelle des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) sind die aktuellen Herausforderungen für die Immobilienwirtschaft. Sie erteilen der Immobilienwirtschaft den klaren Auftrag, die Treibhausgasemissionen bis 2030 um 55 Prozent zu senken1.
Im GEG wurden die Regelungen der Mittelfristenergie-versorgungssicherungsmaßnahmenverordnung (EnSimi-MaV) zur Heizungsprüfung und Heizungsoptimierung sowie zum hydraulischen Abgleich übernommen. Die Regelungen beziehen sich auf Mehrfamilienhäuser, um Bewohner vor einem ineffizienten Betrieb der Heizungsanlagen zu schützen. Eigentümer von Wohngebäuden mit mindestens sechs Wohn- oder sonstigen Nutzungseinheiten, deren Heizungsanlage mit Wasser als Wärmeträger vor dem 30. September 2009 oder nach dem 1. Oktober 2009 in Betrieb genommen wurde, müssen diese Anlagen auf ihre Energieeffizienz überprüfen und bestätigen lassen.
Die Regelung schreibt die Vorschrift aus § 2 EnSimiMaV fort und überträgt sie auf ältere Heizungen mit weiteren Brennstoffen2. § 60c GEG gibt vor, dass Heizungssysteme mit Wasser als Wärmeträger nach ihrer Installation und vor der Inbetriebnahme hydraulisch abzugleichen sind.
Dies stellt die Immobilienwirtschaft vor enorme Herausforderungen, weil viele der herkömmlichen Lösungen zur Senkung des Energieverbrauchs und des CO2-Ausstoßes zeit- und kostenaufwendig sind, zudem ressourcenintensiv. Dem Bestreben, das Wohnen bezahlbar zu halten, dienen sie nicht – und währenddessen steigen Energiepreise und CO2-Abgaben immer weiter an.
Das Regelsystem PAUL Performance setzt am Wärmenetz des Gebäudes an, optimiert die bestehende Heizung und digitalisiert die zentrale Gebäudetechnik, indem Sensoren und sogenannte Aktoren, das sind motorisierte Ventile, an der bestehenden Warmwasser- und Heizungsanlage im Keller installiert werden – schnell und minimalinvasiv, ohne Betreten der Wohnungen.
Die Sensoren erfassen in Echtzeit relevante Daten des Gebäudes, etwa zu Nutzerverhalten, Lage, Außentemperatur und technischer Ausstattung. Aus ihnen entsteht ein transparentes Profil, das über PAUL Live, den digitalen Gebäudezwilling, jederzeit eingesehen werden kann. Für Kunden gibt es ein Dashboard, über das alle Daten detailliert und übersichtlich visualisiert abrufbar sind, sodass Temperaturen und -verläufe in Echtzeit verfolgt werden können. Mittels Künstlicher Intelligenz (KI) wird das Wärmenetz dann permanent auf den tatsächlichen Bedarf der angeschlossenen Nutzer eingeregelt. Das heißt, im Vergleich zum statischen oder dynamischen hydraulischen Abgleich sorgt das PAUL Regelsystem automatisch und dauerhaft für einen adaptiven hydraulischen Abgleich.
Der Energiebedarf für Warmwasserbereitung und Heizwärme lässt sich so insgesamt um bis zu 15 Prozent senken. Weil das auch die CO2-Emissionen verringert, verbessert sich die Energieeffizienzklasse des Gebäues. So lassen sich auch ohne Anfangsinvestition und ohne den Wohnkomfort zu schmälern die Energiekosten und die CO2-Abgabe senken und die aus dem GEG resultierenden Pflichten erfüllen.
Wo das Regelsystem PAUL Performance bestehende Netze effizient macht, setzt die Energieplattform PAUL Net Zero den Grundstein für dessen Klimaneutralität. Sie lässt sich grundsätzlich auf das Regelsystem aufsetzen.
Mit PAUL Performance werden Bestandsimmobilien „Wärmepumpen ready“. Das heißt, wo ein bestehendes auf fossilen Energien wie Öl, Gas oder Fernwärme basierendes Heizsystem gegen eine Wärmepumpe ausgetauscht werden soll, schafft das Regelsystem beste Voraussetzungen dafür.
Der neue § 71a GEG definiert die Anforderungen an die Messausstattung und die Messwerte für Heizungsanlagen, die ab 1. Januar 2025 eingebaut werden3. Demnach sind alle Heizungsanlagen vor Inbetriebnahme mit einer Messausstattung zu versehen, die den Energieverbrauch und die erzeugte Wärmemenge erfasst. Die dafür eingesetzten technischen Komponenten müssen nicht geeicht sein. Gesetzlich verpflichtend ist jedoch die Vorhaltung der monatlichen Anlagenmesswerte über einen Zeitraum von drei Jahren und das technische Inbetriebnahmemanagement einschließlich der Einregelung aller Anlagen. Mit PAUL Performance ist all das realisierbar, wobei über die Plattform auch der Einbau einer Wärmepumpe sowie die Installation einer Photovoltaikanlage darstellbar sind, sodass auch unabhängige Energielieferungen und die klimaneutrale Energieproduktion berücksichtigt werden.
Die Heizungsoptimierung und der hydraulische Abgleich sowie der Einsatz von Gebäudeautomation werden gesetzlich verpflichtend. Für Immobilienwirtschaft und Gebäudenutzer stellt das PAUL Regelsystem eine schnelle und kostenneutrale Lösung dar, die nicht nur ab dem Moment der Inbetriebnahme sowohl den Energieverbrauch als auch den CO2-Ausstoß senkt und so die Wärmewende unterstützt, sondern zudem eine mindestens zehnjährige Laufzeit vertraglich zusichert. Währenddessen wird die Energieersparnis so hoch wie möglich gehalten, und innerhalb des ersten Jahres können weitere Gebäude im Bestand optimiert werden. Die dann deutlich effizienteren Wärmenetze im Gebäude können im nächsten Schritt mit Photovoltaik und Wärmepumpe ausgestattet werden.
Das EU-Parlament hat für strengere Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden gestimmt4. Demnach müssten in den kommenden Jahren viele Immobilien saniert werden. Konkret sollen Wohngebäude bis 2030 mindestens der Energieeffizienzklasse E, bis 2033 Energieeffizienzklasse D entsprechen.
Das Vorhaben muss noch mit den EU-Staaten ausgehandelt werden und war zuletzt kontrovers diskutiert worden, weil unter anderem Politiker darin eine Pflicht zu teuren Sanierungen sehen. Es ist jedoch davon auszugehen, dass diese EU-Regelung auch in Deutschland umgesetzt werden wird. Betroffen sind dann vor allem Eigentümer älterer, unsanierter Gebäude, die viel investieren müssen. Viele Banken honorieren das Erreichen einer besseren Energieeffizienzklasse mit günstigerer Darlehensverzinsung. Das klingt erst einmal nach nicht viel – summiert sich aber über zehn, fünfzehn oder zwanzig Jahre, sodass Eigentümer damit teils Tausende Euro sparen.