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Energieeinsparung

Reduktion des Energieverbrauchs eines Systems
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Energieeinsparung bezeichnet alle Maßnahmen zur Verringerung des Einsatzes einer bestimmten Primär- bzw. Sekundärenergiemenge.

Energiekostenmessgerät zur Messung des Strombedarfs. Solche oder ähnliche Geräte können häufig kostenlos bei den Energieversorgungsunternehmen oder Verbraucherzentralen ausgeliehen werden.

Ursachen und methodische Ansätze

Die Ursachen, die Energieeinsparmaßnahmen erfordern, sind die mangelnde Verfügbarkeit einer Energieform bzw. des Energieträgers oder unerwünschte Nebenwirkungen bei ihrem Einsatz:

  • Gesundheits- und Umweltschäden beispielsweise durch Abgase, Lärm, Treibhausgase oder Radioaktivität (z. B. Waldschäden, Globale Erwärmung)
  • Beschränkung des Nutzwertes beispielsweise durch die Tank- oder Batteriekapazität
  • Mangelnde Verfügbarkeit der Energie beispielsweise durch die Kapazität des Netzanschlusses, Lieferfähigkeit oder begrenzte Ressourcen (z. B. Förder-/Kraftwerkskapazität)

Speziell der letzte Punkt führt unter den Bedingungen der Marktwirtschaft zu erhöhten Energiepreisen, da sie sich nachfrageabhängig gestalten. Hohe energiebedingte Betriebskosten sind letztendlich das Hauptargument für viele Energiesparmaßnahmen. Eine Ökosteuer verstärkt diesen Anreiz.

Methodisch bieten sich folgende Ansätze zur Einsparung einer bestimmten Energieform an:

  • Verringern des Energiebedarfs z .B. durch Verzicht auf bestimmte Leistungen. Oft bietet der Verzicht auf kleine Zusatzfunktionen ein großes Energiesparpotenzial. (Beispiele: Heizung in nicht genutzten Räumen reduzieren, Standby-Geräte komplett ausschalten)
  • Steigerung der Effizienz erhöht die Ausnutzung der aufgewendeten Energie (z.B. durch Steigerung des Wirkungsgrades). Durch erhöhte Effizienz kann der Verbrauch häufig deutlich gesenkt werden (Beispiele: Wärmedämmung, Energiesparlampe).
    • Zur Effizienzsteigerung zählt auch die Nutzung bisher ungenutzter Energieanteile (z. B. zusätzliche Nutzung der Abwärme oder Wärmerückgewinnung)
    • Intelligente Steuerungen der Betriebsparameter von Maschinen leisten heute einen wichtigen Beitrag zur Energieeinsparung. Beispielsweise hängt der Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren von vielen unterschiedlichen Betriebsbedingungen ab. Maßnahmen zur Wirkungsgradsteigerungen begannen vor vielen Jahren mit der einfachen Verstellung des Zündzeitpunktes. Heute werten sehr schnelle Mikroprozessoren eine Vielzahl von Messparametern aus, mit denen dann die unterschiedlichen Komponenten von Motoren dynamisch so gesteuert werden, dass für jede aktuell gemessene Kombination von Messwerten der höchste Wirkungsgrad des Motors erreicht werden kann.
  • Die Nutzung alternativer Energieformen ist keine Energieeinsparung im eigentlichen Sinne. Durch dieses Vorgehen kann jedoch die ursprünglich eingesetzten Energieform reduziert oder gänzlich ersetzt werden. Zu einer Energieeinsparung kommt es dabei nur, wenn die Nutzung der neuen Energieform effizienter, als die zu ersetzende ist. (Stichwort: Energiebilanz) Beispiele für die Alternativenergienutzung sind: Tageslicht statt elektrischer Beleuchtung, Muskelkraft statt Motor, Erdgas statt Kohle.

Wirtschaftliche Energiesparanreize

Das wirtschaftlich realisierbare Einsparpotenzial in Haushalten, Produktionsstätten und Bürogebäuden ist häufig erstaunlich hoch, 20-30 Prozent sind durchaus üblich. [1] Auch höhere Einsparungen von bis zu 50% gelten nicht immer als utopisch. Nationale und internationalen Klimaschutzziele (Kyotoprotokoll) gehen demgegenüber von deutlich niedrigeren Potenzialen aus und die praktische Umsetzung fällt oft weit hinter diese bescheideneren Richtlinien zurück.

Das Thema Energieverbrauch und Energieeinsparung ist als Punkt auf der gesellschaftlichen Agenda weitgehend anerkannt. Was jedoch häufig fehlt, insbesondere im gewerblichen Kontext, ist die Information darüber, welche Konsequenzen sich genau aus den alltäglichen Handlungsabläufen und Entscheidungen der Akteure ergeben. Die exakten Kosten, in kWh und Euro, die eine bestimmte Handlung mit sich bringt, sind den wenigsten bekannt. Ebenso wenig ist klar, welchen Vorteil oder Nachteil mögliche Alternativen haben. Es fällt daher schwer, energieeffizient zu handeln. Im Zusammenhang mit diesem Informationsdefizit hat sich in den letzten Jahren der Begriff Energietransparenz eingebürgert.

Verursachergerechte Kosten

Der intensive Verbrauch fossiler Primärenergieträger hat weitreichende Auswirkungen auf die Umwelt. Die Kosten für die Beseitigung der Umweltschäden, bzw. für die Entschädigung der Betroffenen werden bisher nur selten auf die Verursacher zurückgeführt. Erste politische Forderungen zur Vermeidung der Umweltbeeinflussungen hatten zu technischen Verbesserungen geführt (Katalysator, Rauchgasentschwefelung, Umweltschutzauflagen), jedoch nicht zu einer Energieeinsparung.

In vielen Fällen kommt das Verursacherprinzip nicht zur Geltung. In gewerblichen Gebäuden sind Gebäudeeigner, -nutzer und -betreiber häufig völlig getrennte Akteure die über mehr oder weniger komplexe Verträge miteinander verbunden sind. Die Akteure, die in diesen Konstellationen Energiesparmaßnahmen umsetzen könnten, profitieren häufig nicht davon. Andererseits sind die Akteure, die den Verbrauch bestimmen (etwa Mitarbeiter) selten auch die Kostenträger (Arbeitgeber). Auch im privaten Bereich werden viele Kosten, etwa Wasser oder Heizung, schlicht nach Quadratmetern auf die Nutzer verteilt. In solchen Situationen ist der Anreiz zur Energieeinsparung gering.

In einem idealen Markt enthält der Preis einer Ware alle Kosten, die bei der Erzeugung dieser Ware anfallen. Bei der Ausbeutung natürlicher Ressourcen und insbesondere bei dem Verbrauch von fossilen Primärenergieträgern entstehen Kosten, die in den betriebswirtschaftlichen Rechnungen nicht enthalten und somit nicht am Preis erkennbar sind. Dazu gehören Gesundheitsrisiken, langfristige Kosten zerstörter Biotope, Unfälle wie Ölpesten und Kernschmelzen, weltweite Kosten durch Klimaänderung und vieles mehr. Diese Kosten tragen die betroffenen Gesellschaften als Ganzes. Dadurch schwächt sich das marktwirtschaftliche Signal, das von einem hohen Energieverbrauch ausgeht stark ab. Der Energiepreis spiegelt nicht alle Kosten wieder, Energie ist zu billig. (Siehe auch: Marktversagen)

Umweltzertifikate

Die der Gesellschaft entstehenden Aufwendungen für durch den Energiekonsum entstandenen Umwelt- und Gesundheitsschäden können durch Umweltzertifikate wirtschaftlich dargestellt werden. Sie verteuern die problematischen Energieformen so sehr, dass ihre Verbraucher auf wirtschaftlichem Weg zu Energiesparmaßnahmen oder der Nutzung von Alternativenergien gedrängt werden.

Technische Energiesparanreize

Mobile Geräte

Viele mobile Geräte verwenden Batterien oder Akkumulatoren als Energiespeicher. Diese haben eine begrenzte Größe und Masse und daher auch eine begrenzte Kapazität.

Energieeinsparung kann daher vor allem die Betriebsdauer dieser Geräte steigern. Ein populäres Beispiel für derartige Geräte stellen Mobiltelefone dar. Bei ihnen ist es in den letzten Jahren gelungen trotz erhöhtem Funktionsumfanges die Gesamtgröße zu verringern. Neben den verbesserten Akkumulatoren ist dafür vor allem die effizientere Ausnutzung der gespeicherten Energie verantwortlich. So wird beispielsweise die Sendeleistung an örtlichen Gegebenheiten angepasst und die Beleuchtung der Anzeigen wurde effizienter. Auch andere tragbare Geräte erreichen durch den Einsatz energiesparender Mikroelektronik deutlich längere Betriebszeiten.

Kraftfahrzeuge

Bei Kraftfahrzeugen, speziell PKWs, gibt es sehr verschiedene weitere Motivationen zu Energieeinsparung. Die sinkenden Betriebskosten stehen dabei nicht immer nur im Vordergrund:

  • Ein kleinerer Tank lässt mehr Platz für Innen- und Kofferraum.
  • Ein sparsames Fahrzeug besitzt eine höhere Reichweite bzw. eine geringere Kraftstoffmasse und ein kleinerer Tank senkt das Fahrzeuggewicht und kann damit zu weiterer Kraftstoffersparnis führen.
  • Ein geringeres Gesamtgewicht durch verkleinerten Kraftstoffvorrat lässt bei gleicher Motorisierung bessere Fahrleistungen zu oder erlaubt den Einbau zusätzlicher Einrichtungen (Sicherheitstechnik, Komfort-Extras), Stichwort: Downsizing

In den letzten Jahren wurde die Effizienz von Verbrennungsmotoren deutlich verbessert. Jedoch ist auch zu beobachten, dass das Gewicht der Fahrzeuge zugunsten von Komfort und Sicherheit weiter ansteigt. Lediglich Fahrzeuge, die als besonders kraftstoffsparend, oder besonders sportlich vermarktet werden, haben ein tatsächliches Gewicht, das den Leichtbau bei Kraftfahrzeugen erkennen lässt.

Siehe auch: Niedrigenergiefahrzeug

Leichtbau

Leichtbau führt zu effizienterer Energieausnutzung und damit zu geringerem Energieverbrauch. Je geringer die Masse ist, die nicht direkt zur Verrichtung einer Arbeit beiträgt, aber trotzdem bewegt, das heißt beschleunigt und abgebremst, oder erwärmt und abgekühlt, werden muss, um so höher ist der Anteil der eingesetzten Energie um die eigentliche Arbeit zu verrichten. Ein weiterer Einspareffekt ergibt sich aus der geringeren Rohstoffmasse, die zur Herstellung der Leichtbau-Anlage benötigt wird.

Beispiele:

  • Für eine Fahrt mit einem Fahrrad in Leichtbauweise wird weniger Anstrengung benötigt als für ein schweres Rad. Besonders auffällig wird dieser Effekt bei Beschleunigung und Bergauffahrt.
  • Die Getränkemenge in einem Kasten mit Kunststoffflaschen ist bei gleicher Masse höher als die Menge in einem Kasten mit Glasflaschen.
  • Ein kleiner leichter Topf benötigt weniger Wärmeenergie, um selbst aufgeheizt zu werden, als ein großer, schwerer Topf aus dem gleichen Material, wenn in ihm die gleiche Menge erwärmt werden soll.
  • Bei LKWs, deren zulässiges Gesamtgewicht begrenzt ist, kann Leichtbau die Nutzlast bei gleich bleibender Gesamtmasse erhöhen und damit den relativen Energieaufwand pro Frachtkilogramm senken.

Haushalt und individuelles Energiesparen

 
Durchschnittlicher Energiebedarf privater Haushalte in Deutschland

Vor dem Hintergrund energiepolitischer Diskussionen wird neben technischen Energiesparmaßnahmen auch immer wieder der bewusste Umgang mit Energie und die Senkung des Verbrauchs durch individuelle Maßnahmen jedes einzelnen gefordert.

Die tatsächliche Energiemenge, die von Haushalten bezogen wird, beträgt ohne den Verbrauch der PKW in Deutschland etwa 30 % der Gesamtenergie. Das Energiesparpotenzial wird als hoch angesehen, da die „typische“ Haushaltstechnik aus Preisgründen oft energietechnisch ineffizient konstruiert wird.

Den größte Anteil am individuellen Energieverbrauch haben Gebäudeheizung und Warmwasserbereitung (ca. 25-33 % vom gesamten deutschen Primärenergiehaushalt) und elektrischer Energie, davon einen Teil für Beleuchtungsenergie (ca. 2 % vom gesamten deutschen Primärenergieverbrauch), einen großen Teil aber auch für elektrische Haushaltsgeräte.

Um dem Verbraucher die Kaufentscheidung für energietechnisch effiziente Geräte zu erleichtern wurde die Auszeichnung der Energieeffizienzklasse eingeführt.

Heizen

Den größten Anteil beim Energiebedarf im Haushalt hat das Heizen bzw. Kühlen der Wohnräume. In Mitteleuropa ist vor allem das Heizen maßgeblich, da Klimaanlagen in Haushalten wenig verbreitet sind. Dort, wo sie genutzt werden (Bürogebäude) haben sie jedoch bedingt durch den schlechten Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung und bei der Bereitstellung kalter Luft (insgesamt ca. 5 bis 10%) einen Primärenergiebedarf, der dem Heizen kaum nachsteht.

Bei der Modernisierung von Gebäuden können durch Wärmedämmung, Nutzung von Sonnenenergie und effizienterer Heizungstechnik (z.B. Heizungspumpen mit Einstufung nach dem Energielabel für Umwälzpumpen in der Heizungstechnik) bis zu 90% der ursprünglich benötigten Heizenergie eingespart werden. Seit einigen Jahren sind bei Neubauten Maßnahmen zur Wärmedämmung in vielen Staaten obligatorisch. Bei der Sanierung von Fassadenflächen von Altbauten lassen sich ebenfalls Wärmedämmmaßnahmen durchführen.

Gebäude

Eine wesentliche Energieeinsparung beim Heizen kann durch gutes Steuern und Regeln der Heizungsanlage und durch eine gute Wärmedämmung des Gebäudes erreicht werden. Beispiele sind die Wärmedämmung sämtlicher Außenflächen (Wände, Böden, Dächer Türen und Fenstern (Wärmeschutzverglasung). Auch geeignete Vorhänge können den Wärmeverlust über die Fenster verringern. Wesentlich ist jedoch eine vollkommene Luftdichtheit des verschlossenen Gebäudes. Schon durch geringe Zugluft kann wesentlich mehr Wärme aus dem Gebäude getragen werden als über die Wärmeleitung durch die Außenflächen.

Energieeffizientes Lüften erfordert die Mitarbeit der Bewohner. In Häusern ohne Wärmerückgewinnung ist das Stoßlüften sowohl für das Erreichen einer guten Innenluftqualität als auch zur Einsparung von Heizenergie dem Dauerlüften überlegen. Räume, in denen ohne Komfortverlust nicht stoßgelüftet werden kann (Schlafzimmer), sollten nur wenig beheizt werden.

In Häusern mit einer Lüftungsanlage, die Wärmerückgewinnung nutzt, bedeutet das manuelle Lüften während der Heizperiode immer Energieverlust. Bei den Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung ist sehr genau zu prüfen, welche Systeme verwendet werden können. Es gilt hier komplexe Parameter zu beachten, auch die begrenzte Lebensdauer der Komponenten. Vor allem muss der Einsatz der elektrischen Energie für die Lüfter bilanziert werden.

Darüber hinaus helfen Thermostate an Heizkörpern und Heizgeräten, die Räume nicht unnötig zu überheizen. Das Senken der Raumtemperatur ist eines der effektivsten Mittel zur Heizenergieeinsparung überhaupt. Insbesondere Schlaf- und Nebenräume sowie Hausflure können ohne Komfortverlust auf lediglich 15 °C geheizt werden. Bei Wohnräumen ist eine Temperatur von 20-22 °C ausreichend. Um dieses Einsparpotenzial zu nutzen müssen jedoch ausreichend luftdichte Türen im Gebäude vorgesehen und auch geschlossen gehalten werden.

Ein weiteres bauliches Mittel zur Energieeinsparung ist die Vermeidung unnötig hoher Räume. Hier entsteht trotz Thermostateinsatz leicht ein Temperaturunterschied von über 10°C zwischen Boden und Decke, wobei die warme Luft an der Decke keinen Komfortgewinn für die Bewohner erzeugt. Ebenso sollten Treppenaufgänge auf jeden Fall durch Türen von den Wohnräumen abgeteilt sein.

Weitere Informationen zu Gebäuden beschreiben Energiestandard (Gebäude), Niedrigenergiehaus und Passivhaus.

Heizgeräte

Fast alle in den Zimmern aufgestellten Öfen (egal, ob mit Kohle, Öl oder Holz beheizt) nutzen aufgrund ihrer einfachen Konstruktion den Brennstoff sehr schlecht aus — ein Großteil der erzeugten Wärme geht über das Abgasrohr verloren. Selbst mit preiswerten Brennstoffen ist diese Art der Heizung unwirtschaftlich. Dies gilt auch für offene Kamine.

In den Zimmern aufgestellte elektrische Heizkörper (Nachtspeicherheizung) wandeln zwar die elektrische Energie vollständig in Heizwärme um, da jedoch im Kraftwerk nur ca. 30% der Primärenergie in elektrischen Strom umgewandelt werden können, ist auch diese Art der Beheizung energetisch äußerst ineffizient und nur dann wirtschaftlich, wenn die zum Heizen benötigte elektrische Energie zu einem entsprechend niedrigen Preis verfügbar ist.

Wärmepumpenheizungen hingegen entnehmen einen Großteil der Heizwärme aus der Umwelt. Der Anteil dieser regenerativen Energie wird durch die Jahresarbeitszahl beschrieben. Sie ist bei erdgekoppelten Anlagen am höchsten, bei denen die Wärme durch eine Erdwärmesonde dem Untergrund entnommen wird. Zur Deckung des Strombedarfs der Wärmepumpe wird im Kraftwerk weniger Brennstoff eingesetzt, als wenn der Brennstoff direkt vor Ort verheizt werden würde.

Moderne Zentralheizgeräte (egal ob für die Aufstellung im Keller oder als sog. Gastherme) verfügen über einen relativ hohen Brennstoffausnutzungsgrad. Bei Öl- und Gasheizkesseln kann allein durch die Brennerkonstruktion bereits eine sehr niedrige Abgastemperatur (und damit eine gute Brennstoffausnutzung für die Raumheizung) erreicht werden. Heizkessel können durch Wärmerückgewinnung aus dem Abgas (sog. Brennwertkessel) in ihrer Effizienz weiter gesteigert werden. Der Brennstoffausnutzungsgrad steigt, wenn die Steuerung einen größeren Temperaturschwankungsbereich zulässt und so unnötige verbrauchsintensive Brennerstarts vermeidet.

Nahwärmenetze die aus Geothermie gespeist werden können meist auch ohne Verwendung einer Wärmepumpe eine Vielzahl von Gebäuden oder ganze Stadtteile mit umweltfreundlicher Wärme versorgen.

Thermische Solaranlagen nutzen Sonnenenergie zur Bereitstellung von Warmwasser und Heizwärme und können selbst bei bedecktem Himmel und im Winter beitragen, andere Energieformen (Kohle, Öl, Gas, Strom) einzusparen.

Fernwärme wird größtenteils durch Heizwerke bereitgestellt. Durch deren Blockgröße ist ein erhöhter technischer Aufwand wirtschaftlich, wodurch die Energieeffizienz bei der Heizwärmeerzeugung etwas über der entsprechender Geräte im Haushalt liegt. Dies wird aber durch Wärmeverluste bei der Übertragung über lange Strecken wieder zunichte gemacht. Manchmal kann auch die Abwärme aus Prozesswärme, wie sie in einigen Industrieanlagen anfällt, genutzt werden. Diese Art des Heizens ist jedoch auf das räumliche Umfeld des Verarbeitungsbetriebes beschränkt.

Kraft-Wärme-Kopplung ist ebenfalls ein Weg zur Primärenergieeinsparung bei der Erzeugung von Elektrizität und beim Heizen. Neben der großtechnischen Variante des Heizkraftwerks existieren auch technische Lösungen für den Haushalt (Blockheizkraftwerk und Mikro-KWK).

Warmwasser

An zweiter Stelle im Energieverbrauch eines Haushalts steht die Warmwasserbereitung. Energieeinsparpotenziale ergeben sich vor allem durch die Verringerung des Warmwasserverbrauchs, aber auch durch eine effizientere Bereitstellung.

Die größten Warmwasserverbraucher im Haushalt ist die Körperpflege (Baden, Duschen). Ein Duschbad erfordert je nach Dauer ca. 40-75 l Warmwasser, ein Wannenbad durchschnittlich 160 l, also etwa das Dreifache. Wasserspareinsätze im Duschkopf helfen die Warmwassermenge für ein Duschbad zu verringern, letztlich ist jedoch auch hier das Verhalten der Nutzer mitentscheidend.

Weiterhin kann die Bereitstellungstemperatur im Warmwasserspeicher einer Zentralheizungsanlage verringert werden, was geringere Leerlaufverluste zur Folge hat. Dem Komfortverlust durch die längere Wartezeit bis zur Bereitstellung ausreichend heißen Wassers kann durch die Verwendung von Thermostatmischern entgegengewirkt werden. Es kann sich jedoch ein Hygieneproblem durch im Wasserspeicher vermehrt wachsende Mikroorganismen bis hin zu Salmonellen ergeben.

Alternativ wird das Warmwasser mittels eines Durchlauferhitzers erwärmt. Als Vorteil hat dieser im Gegensatz zum Warmwasserspeicher keinen Leerlauf und damit auch keine Leerlaufverluste. Nachteilig ist der höhere Wasserverbrauch bis zum Erreichen der gewünschten Temperatur und die übliche Bauart als elektrisches Gerät, was bei einer Leistungsaufnahme von 20 kW bei täglichem 10-minütigen Duschen bereits zu einem jährlichen Stromverbrauch von ca. 1.200 kWh oder Kosten von ca. 200 Euro führt. Moderne gasbetriebene Geräte sind energieeffizienter.

Welche Form der Warmwasserbereitung energieeffizienter ist hängt von der Bereitstellung der Heizenergie im Haus, aber auch vom Nutzungsprofil ab.

In den Niederlanden kommen überdies Wärmerückgewinnungssysteme für das Brauchwasser in Gebrauch.

Haushaltsgeräte

Haushaltsgeräte machen den nächstgrößten Posten des Primärenergiebedarfs eines Haushaltes aus. Die größten Verbraucher sind dabei wieder Wärmegeräte, also der Herd und Backofen, die Waschmaschine und, soweit vorhanden, Wäschetrockner und Spülmaschine. Das größte Energieeinsparpotential liegt hier vor allem in der Nutzungsart und -häufigkeit dieser Geräte.

Wäsche

Waschmaschinen waschen meist auch ohne Vorwäsche und bei geringer Temperatur ausreichend sauber. Ein Wäschetrockner ist nur notwendig, wenn die Wäsche nicht an der Luft trocknen kann (Platz und Zeitbedarf). Das Trocknen der Wäsche im Freien an der Leine erfordert gar keinen zusätzlichen Energieaufwand. Dabei unterstützt das Vorschleudern; dies leisten jedoch praktisch nur einzelne Wäscheschleudern mit Drehzahlen über 2000 Umdrehungen/Minute. Bei leichter Verschmutzung oder zum Entfernen von Schweiß reicht häufig der Kurzwaschgang.

Kochen und Spülen

Die Spülmaschine sollte gut gefüllt sein, wenn sie benutzt wird und der Backofen nur verwendet werden, wenn Herd oder Mikrowellenherd nicht geeignet sind. Spülmaschinen können auch das meist recht effizient erwärmte Warmwasser der Trinkwasserleitung nutzen, sie benötigen dann weniger Elektroenergie für die eingebaute Heizung.

Herd und Backofen können auch mit Gas betrieben werden, was wegen der Wandlungsverluste bei der Umwandlung von Primärenergie in elektrischen Strom im Kraftwerk grundsätzlich energieeffizienter ist. Viel entscheidender ist aber auch hier die richtige Verwendung der Geräte: Zum Herd passende Töpfe (z.B. Sandwichboden bei Ceranfeldern), Nutzung der Thermostate und Aufkochhilfen. Hier erfordert insbesondere ein Gaskochfeld immer noch mehr Aufmerksamkeit. Falls das Rezept es erlaubt am besten mit geschlossenem Deckel kochen.

In der Küche wird bei Erwärmung der Speisen durch einen konventionellen Herd sehr viel Wärme an die umgebende Luft abgegeben. Wasser kann zudem energieeffizienter als auf dem Herd in einem Wasserkocher oder mit dem Tauchsieder erhitzt werden, da kein relativ massereicher Metalltopf, sondern lediglich ein Kunststoffgefäß mit erhitzt werden muss. Eine Kaffeemaschine ist hingegen nur in Kombination mit Thermoskannen anstelle von Warmhalteplatten energiesparend. Wenn Tiefkühlware vor dem Verbrauchen am Vortag in den Kühlschrank zum Abtauen gelegt wird, wird weniger Energie zum Erwärmen benötigt und darüberhinaus muss der Kühlschrank weniger kühlen.

Beim dauerhaften Kochen von z.B. Nudeln oder Kartoffeln sollte die Herdplatte so niedrig eingestellt sein, dass das Wasser gerade noch sprudelt. Eine höhere Einstellung ist Energieverschwendung da Wasser bei normalem Luftdruck nicht mehr als 100 Grad erreichen kann, weitere Energie wird durch Verdunstung sofort an die Umgebung abgegeben. Zum Kochen mit höheren Temperaturen muss ein Dampfdrucktopf verwendet werden, der durch verkürzte Kochzeiten dann auch Energie einspart.

Kühlen und Frischhalten

Trotz relativ geringer elektrischer Anschlussleistung benötigen auch Kühlgeräte sehr viel Energie, da sie (thermostatgesteuert) ständig in Gebrauch sind. Ein Kühlgerät benötigt umso mehr Energie, je schlechter es die Wärme an die Umgebungsluft abgeben kann. Daher verbessert gute Belüftung der Rückseite, wo sich der dazu dienende Wärmeübertrager befindet, den Wirkungsgrad. Vereiste Wärmeübertrager im Inneren der Geräte verringern ebenfalls den Wirkungsgrad des Kühlkreislaufes. Abhilfe schafft hier ein regelmäßiges Abtauen. Die Nutzung moderner Geräte mit besserer Wärmeisolation spart weitere Energie.

Viele Speisen bleiben auch ohne Kühlung ausreichend lange frisch, eine Einlagerung in den Kühlschrank ist dann überflüssig. Demgegenüber wird mit eingebrachten Speisen entsprechend ihrer Masse und Zusammensetzung und ihrer Temperatur auf einen Schlag mehr Wärme eingebracht, als in einem längeren Zeitraum durch die Isolierung eindringt. Der zur Abführung der zusätzlichen Wärme nötige Energieverbrauch entfällt bei gezieltem Einkaufen statt unnötigem Einlagern.

Beleuchtung

 
Energiespar- lampen benötigen etwa 1/4 der Energie von Glühlampen

Bei entsprechender Planung von Gebäuden kann durch die Nutzung des Tageslichts viel Energie für die Beleuchtung eingespart werden.

Kompaktleuchtstofflampen (Energiesparlampen) können herkömmliche Glühlampen ersetzen und passen in deren Sockel. Ihr Herstellungsaufwand und Preis ist jedoch höher, was durch den besseren Wirkungsgrad ausgeglichen werden soll. Weiterhin sollten Energiesparlampen nur dort eingesetzt werden, wo das Licht ausreichend lange am Stück benötigt wird. Die Anfangs-Umgebungstemperatur und die Einbaulage haben großen Einfluss auf Lichtausbeute und Lebensdauer.

Können Leuchtstofflampen nicht eingesetzt werden, kann durch Halogenglühlampen immer noch eine gewisse Energieeinsparung erzielt werden — diese liefern bei gleicher elektrischer Leistung fast doppelt so viel Licht wie eine Standard-Glühlampe, insbesondere im kleinen Leistungsbereich bis ca. 50W.

Bei Beleuchtung mit Leuchtstofflampen (Energiesparlampen) kann durch Einsatz von elektronischen Vorschaltgeräten (EVG) in Verbindung mit Bewegungs- und Lichtsensoren bis zu 70% gegenüber konventionellen Vorschaltgeräten (KVG) eingespart werden.

Computer, Unterhaltungselektronik und Kleingeräte

Moderne Computersysteme sind oftmals für die Benutzung als reines Schreibgerät völlig überdimensioniert, so dass ein Großteil der Energie dafür genutzt wird, Bauteile zu versorgen, die der Benutzer selten oder nie benötigt. Zudem wird die gesamte vom Rechner benötigte Energie in Wärme umgewandelt, die aus dem Gerät abgeführt werden muss. Für Computer existieren jedoch viele Möglichkeiten, Energie einzusparen.

  • Verwendung energiesparender Prozessoren: Die Hersteller haben Stromspartechniken in ihre neuen Hauptprozessoren integriert, siehe Cool'n'Quiet (AMD) und SpeedStep (Intel). Die Verbrauchsminderung kann bis zu 60 Watt betragen.
  • Energiesteuerungssysteme nutzen, die in die der Software integriert sind, Standby-Modus (Suspend to RAM) oder der bedeutend sparsamere Ruhezustand (Suspend to disk).
  • Master-Slave-Steckdosen verringern den Standbyverbrauch der Peripheriegeräte, besser noch sind Steckdosenleisten mit Schalter, bei denen auch der Master abgeschaltet wird.
  • Energiesparende Netzteile verwenden

Durch das vollständige Deaktivieren von Geräten mit Standby-Funktion spart ein Durchschnittshaushalt bis zu 3% des elektrischen Stroms ein. Konventionelle Steckernetzteile verbrauchen mehr Energie als elektronische.

Weitere Energiesparmöglichkeiten

  • energiesparende Geräte sparen oft über 50% gegenüber durchschnittlichen Altgeräten ein
  • langlebige Möbel und Geräte reduzieren den Energieaufwand für die Herstellung
  • warme Kleidung kann die Heizperiode verkürzen
  • Auf überflüssige oder halb befüllte Gefriertruhen verzichten

Konsum/Recycling

Für Verpackungsmaterial, das nicht produziert werden muss, braucht auch keine Energie aufgewendet werden. Durch Wiederverwertung (Recycling), insbesondere von Verpackungsmaterialien, kann ein Teil der zur Herstellung notwendigen Energie eingespart werden. Die problembehaftete und aufwändige Sortierung von Abfall wird teilweise von den Konsumenten durchgeführt. Die Endsortierung erfolgt meist durch Entsorgungsbetriebe. Das mit dem Recycling in Deutschland beauftragte DSD (Duales System Deutschland) ist in die Kritik geraten, weil es mittlerweile (2004) Sortiermaschinen gibt, die besser, schneller und vor allem ökonomisch vorteilhafter arbeiten, als die weitgehende manuelle Mülltrennung und Sortierung.

Informationen lassen sich bequemer, schneller und günstiger über das Internet transportieren als auf festen Medien. Dies sind beispielsweise Filme, Bilder, Zeitungen, Magazine, Musik, Landkarten und Briefe. Bei Transport und Herstellung, insbesondere bei der Rohstoffverarbeitung (Papier, Kunststoff aus Öl) dieser Medien wird graue Energie in erheblicher Höhe aufgewendet. Das Einsparpotenzial durch die Digitalisierung ist groß, da es einfacher ist Elektronen zu bewegen als Atome zu transportieren.

Transport und Verkehr

Bei Verkehrsmitteln bestehen mehrere Motivationen, die einen sparsamen Umgang mit Energie, in diesem Falle vor allem in Form von Kraftstoff vorteilhaft erscheinen lassen.

  • hohe Energie-/Kraftstoffpreise
  • Reichweitensteigerung
  • Nutzlasterhöhung
  • Nutzwertsteigerung
  • Umweltschonung

Energieeinsparung bei Verkehrsmitteln aus Umweltschutzgründen ist nur selten zu beobachten. Die negativen umwelttechnischen und gesundheitlichen Randerscheinungen des Energieverbrauchs werden mit zumeist technischen Mitteln und nur auf politischen Druck hin bekämpft. Maßnahmen wie bleifreies Benzin und Katalysator verringern den Energieverbrauch nicht und je nach System erhöhen Partikelfilter den Verbrauch um bis zu 10 Prozent.

Auch beim Verkehr sind jedoch erhebliche Effizienzsteigerungen durch verbesserte Fahrzeug- und Antriebstechnik möglich. Prototypen zeigen, dass das 1 bis 1,5-Liter-Auto technisch und ökonomisch möglich ist.

Hauptmotivation für Energieeinsparung im Verkehr sind die Transportkosten. Nur wenn diese auch die Umweltbelastungen durch den Energieverbrauch mit abbilden, sind kostenmindernde Energieeinsparungen auch umweltschonende Energieeinsparungen. Um das zu erreichen, können die fiskalischen Rahmenbedingungen durch die Politik so gestaltet werden, dass für die Umweltbelastung ein Verursacherprinzip spürbar wird. Der einzelne Energieverbraucher bezahlt die Gemeinschaft für die in die Gemeinschaft eingetragene Entropie (Abwärme, Abfallstoffe).

Speziell bei preisgünstigen Export- und Importwaren ist der Energieaufwand pro transportiertem Kilogramm und Kilometer ein erheblicher Kostenfaktor, so genannte Graue Energie. Luftfracht ist daher teurer, als Schiffsfracht. Effizienzsteigerungen ermöglichen günstigere Transportpreise. Ein Flugzeug mit geringerem Kraftstoffbedarf kann beispielsweise bei gleichem Energieaufwand mehr Nutzlast über die gleiche Strecke, oder die gleiche Last über eine längere Strecke befördern. Bei ihm ist das Verhältnis Kraftstoffmasse/Nutzlast sehr hoch. Auch bei Schiffen und Landverkehrsmitteln schlagen sich geringere Kraftstoffkosten ebenfalls in den Transportkosten nieder, obwohl sie nicht ein derart hohes Massenverhältnis von Kraftstoffmasse zu Nutzlast besitzen.

Lokal hergestellte Produkte, die keine weiten Transportwege benötigen verbrauchen auch weniger Transportenergie. Insbesondere für den Lufttransport gilt folgende Faustformel: Pro 5000km wird das Eigengewicht des Produktes in Kraftstoff verbraucht. Für leichte, aber großvolumige Objekte ist das Verhältnis weitaus ungünstiger.

Die Reaktionen auf die steigenden Kraftstoff- und Energiepreise zeigen zwei grundsätzliche Strategien der Anbieter von Verkehrsmitteln aller Art:

  • Effizienzsteigerung: Verbrauchssenkung beispielsweise durch Wirkungsgradsteigerungen, Leichtbau, Hybridantrieb
  • Alternativenergien: billigere Kraftstoffe, wie Gas, Biodiesel, Wasserstoff oder Elektroenergie

Näheres beschreibt Alternative Antriebe.

Der Energieverbrauch für die Fortbewegung macht heute bei mobilen Personen einen wesentlichen Teil des Gesamtenergieverbrauchs (energetischer Footprint) aus. Dies betrifft am meisten Pendler die mit dem PkW täglich längere Strecken unterwegs sind oder aber auch Fahrten zur Ausbildung oder Freizeitgestaltung. Grob gerechnet bedeuten täglich 100km Fahrt ca. 100 kWh pro Tag und bei 200 Arbeitstagen 20.000 kWh. Man vergleiche dazu die Energieverbräuche für Strom von 2300 kWh pro Jahr für einen Zweipersonenhaushalt [1].

Der Nutzer von Verkehrsmitteln kann zusätzlich mit Vermeidung zu Effiziensteigerung und Alternativenergien reagieren:

  • Vermeidung unnötiger Fahrten, selten fliegen, vor allem nicht auf kurzen Inlandsstrecken.
  • energiesparende Fahrweise, Anschaffung von Fahrzeugen mit geringerem Kraftstoffverbrauch, Fahrgemeinschaft
  • Nutzung von alternativen Verkehrsmitteln: zu Fuß gehen, Fahrrad, Bus/Eisenbahn/ÖPNV, ...

Siedlungspolitik

Einen großen Einfluss auf Energieverbrauch im Verkehr hat die Siedlungsstruktur und das daraus resultierende Verkehrsverhalten. In hoch verdichteten Räumen sind Wege häufig kürzer als in zersiedelten großflächigen Gebieten, so dass viele Wege zu Fuß, mit Fahrrad oder ÖPNV günstiger und schneller zu erledigen sind als mit dem energetisch ineffizienteren Kraftfahrzeug (Stadt der kurzen Wege). Energiesparende Massenverkehrsmittel können hier gut ausgelastet werden und dadurch einen hohen Kostendeckungsgrad erreichen. Erst verdichtete Stadtstrukturen ermöglichen die Finanzierung hochattraktiver ÖPNV-Angebote.

Durch Förderung von Stadtteil- und Dorfzentren also Aufwertung des lokalen Einzelhandels, von kleineren Kultureinrichtungen, örtlichen Grün- und Erholungsflächen sowie Freizeiteinrichtungen können Fahrzeugkilometer verringert und gleichzeitig die räumliche Mobilität der Bevölkerung erhöht werden. Wird Verkehr entschleunigt, Parken beschränkt und dafür dem Rad fahren und zu Fuß gehen mehr Raum gegeben, entstehen lebensfreundlichere, verkehrsärmere, flächensparendere und damit wirtschaftlichere Stadtstrukturen.

Der Bau von Schnellstraßen und –bahnen, das Ausweisen und Fördern von gering verdichteten Einfamilienhaussiedlungen, das Errichten vermeintlich billiger Einkaufszentren in der Peripherie der Städte sowie eine autofreundliche Politik der guten Erreichbarkeit und kostenlosen Parkplätze zerstört energiearme Stadtstrukturen und begünstigt Zersiedelung (autogerechte Stadt). Wenig verdichtete Siedlungen können nur ungenügend mit ÖPNV versorgt werden, da dessen Auslastung gering ist. Ergebnis einer solchen Politik sind kosten- und energieaufwändige Stadtstrukturen (Infrastrukturkosten je Einwohner). Einwohner solcher Regionen müssen für gleiche oder weniger Mobilität weiter fahren und sind auf eigene Kraftfahrzeuge angewiesen. Sie geraten dadurch in eine große Abhängigkeit von Energieträgern wie Öl und Gas und müssen mehr Geld für ihre täglichen Wege aufbringen. Menschen ohne Auto oder Fahrerlaubnis müssen erhebliche Einschränkungen ihrer Mobilität erleiden.

Die Politik hat vielseitige Möglichkeiten, über Siedlungspolitik auf den Energieverbrauch des Verkehrs Einfluss zu nehmen:

Siehe auch

Literatur

Quellen

  1. ↑ http://www.initiative-energieeffizienz.de/fileadmin/InitiativeEnergieEffizienz/dachmarke/Brosch_re_IEE_Dachmarke.pdf Initiative Energieeffizienz (PDF-Datei)
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