Energieeinsparung

Energieeinsparung bezeichnet alle Maßnahmen zur Verringerung des Einsatzes einer bestimmten Primär- bzw. Sekundärenergiemenge.

Energiekostenmessgerät zur Messung des Stromverbrauches. Solche oder ähnliche Geräte können häufig kostenlos bei den Stromversorgern ausgeliehen werden.

Ursachen und methodische Ansätze

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

Beschränkung der Betriebsdauer beispielsweise durch Tank- oder Batteriekapazität
Mangelnde Verfügbarkeit beispielsweise durch die Kapazität des Netzanschlusses
hohe Betriebskosten durch hohen Energieverbrauch,
- Erhöhter Energiepreis - der Preis für begrenzt verfügbare Güter ist nachfrageabhängig (Stichwort Ölpreis)
Gesundheits- und Umweltschäden durch beispielsweise durch Abgase, Treibhausgase oder Radioaktivität (z.B. Waldschäden, Klimawandel)

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

Vermeidung von Energieverbrauch z.B. durch Verzicht auf bestimmte Leistungen. Oft bietet der Verzicht auf kleine Komfortsteigerungen ein großes Energiesparpotenzial. (Beispiele: Heizung in nicht genutzten Räumen reduzieren, Standby-Geräte komplett ausschalten)
Steigerung der Effizienz erhöht die Ausnutzung der aufgewendeten Energie (siehe auch Wirkungsgrad). Oft kann durch erhöhte Effizienz der Verbrauch auf einen kleinen Bruchteil des vorherigen gesenkt werden (Beispiele: Wärmedämmung, Energiesparlampe).
- Zu Effiziensteigerung zählt auch die Nutzung bisher ungenutzer Energieanteile (z. B. zusätzliche Nutzung der Abwärme oder Wärmerückgewinnung)
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 Enerigieeinsparung kommt es nur, wenn die Nutzung der neuen Energieform effizienter, als die zu ersetzende ist. (Stichwort: Energiebilanz) Beispiele für die Alternivenergienutzung sind: Tageslicht statt elektrischer Beleuchtung, Muskelkraft statt Elektroantrieb, Erdgas statt Kohle

Fossile Energie/Umweltschutz

Der intensive Verbrauch fossiler Primärenergieträger hat weitreichende Auswirkungen auf die Umwelt. Da jedoch die Kosten für die Beseitigung der Umweltschäden, bzw. für die Entschädigung der Betroffenen bisher nur selten auf die Verursacher zurückgeführt wurden sind diese Energieträger im Vergleich mit anderen Energieformen, die weniger drastische Auswirkungen auf die Umwelt haben günstiger und werden demzufolge auch sehr häufig eingesetzt. Erste Ansätze zur Vermeidung der Umweltbeeinflussungen führten zu technischen Verbesserungen (Katalysator, Rauchgasentschwefelung, Umweltschutzauflagen), jedoch nicht zu einer Reduzierung der Nutzung dieser Energieträger. Nur das Einsparpotential der Energiekosten und die sich abzeichnende Verteuerung führte zu der Suche nach alternativen Energieformen.

Dabei stellt die Energieeinsparung neben der Nutzung billigerer Energieformen eine Möglichkeit dar, den Verbrauch und damit Kosten zu senken.

Heizenergie

Gebäude benötigen Energie hauptsächlich in Form von Heizwärme und Warmwasser (ca. 25-33 % vom gesamten deutschen Primärenergiehaushalt) und elektrischer Energie, davon ein Teil für Beleuchtungsenergie (ca. 2 % vom gesamten deutschen Primärenergiehaushalt).

Das offizielle Energiesparen begann ernsthaft mit der Ölkrise von 1973. Seitdem wurden im Gebäudebau Maßnahmen zur Wärmedämmung in vielen Staaten obligatorisch. Beispiele sind die Wärmedämmung von Wänden, Böden und Dächern sowie der Wärmeschutz von Türen und Fenstern durch Wärmeschutzverglasung. Effiziente Heizungen sowie Thermostatventile reduzieren den Energiebedarf. Die richtige Lüftung ist ein zentraler Bestandteil des Wärmehaushalts, aber auch wichtig für die Innenluftqualität. Viele Maßnahmen forden individuellen Einsatz, z.B. Dichtstreifen und Vorhänge, Wärmerückgewinnung.

Bei der Modernisierung von Gebäuden können durch Wärmeschutzmaßnahmen, Nutzung von Sonnenenergie und effizientere Heizungstechnik bis zu 90% der ursprünglich benötigten Heizenergie eingespart werden (Modernisierung mit Faktor 10, DBU).

Eine Wärmepumpenheizung kann einen Großteil der Primärenergie durch direkt aus der Umwelt entnommene Wärme ersetzen.

Beleuchtung

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

Siehe auch: Energiestandard (Gebäude), Niedrigenergiehaus, Passivhaus

Haushalt

Die tatsächliche Energiemenge, die von Haushalten bezogen wird, ist im Gegensatz zu verbreiteten Ansichten nicht gering - schon ohne den Verbrauch der PKW verwenden die Haushalte in Deutschland etwa 30% der Endenergie. Hier kann schon durch einfache, wenige Änderungen viel bewirkt werden, da die "typische" Haushaltstechnik aus historischen Gründen energietechnisch oft extrem ineffizient konstruiert wird.

Die größten Posten an der elektrischen Energienutzung im Haushalt hat, wenn vorhanden, eine elektrische Heizung. Hier können Wärmschutzmaßnahmen beachtlich Energie einsparen.

An zweiter Stelle steht die Warmwasserbereitung. Einsparpotentiale ergeben sich durch die Verringerung des Warmwasserverbrauchs und eine effizientere Bereitstellung.

Beispiele: wassersparendende Duschköpfe, Temperatur von elektrischen Kleinspeichern verringern, Einsatz thermischer Solaranlagen. In den Niederlanden kommen Wärmerückgewinnungssysteme für das Brauchwasser in Gebrauch.

An nächster Stelle folgt, so vorhanden, der Verbrauch elektrischer Wäschetrockner; beim Gebrauch dieser Geräte kommt es auf ein möglichst hochtouriges Schleudern an - gar keine Energie wird verbraucht, wenn die Wäsche im Freien an der Leine getrocknet wird.

Viel Strom wird auch in der Küche und durch Computer verbraucht. In der Küche wird bei Erwärmung der Speisen durch einen konventionellen Herd sehr viel Wärme an die ungebende Luft abgegeben, der Kühlschrank ist eine weitere Wärmequelle, wobei hier schon eine bessere Standortwahl und gute Belüftung der Rückwand eine Energieeinsparung bringen kann; gute Neugeräte sparen gegenüber dem Durchschnitt 50 bis 75% Strom ein. 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 benutzt. Weitere Möglichkeiten, im Haushalt Energie einzusparen sind Leuchtstoffröhren, und die auf deren Prinzip basierenden Energiesparlampen, die deutlich effizienter als normale Glühlampen sind oder das vollständige Deaktivieren von Geräten mit Standby-Funktion. Konventionelle Steckernetzteile sollten durch elektronische ersetzt werden.

Strom sparen
Heiß-Wasser sparen; Speichertemperatur herabsetzen
energiesparende Geräte kaufen - die besten sparen oft über 50% gegenüber durchschnittlichen Altbgeräten ein
langlebige Möbel und Geräte kaufen
Wäsche an der Luft trocknen
weniger Waschen
warme Kleidung benutzen/ Heizperiode verkürzen
in Räumen bedarfsgerecht heizen
Anstatt lange das Fenster auf Kippe zu stellen, kurz ganz aufreißen zum „Stoßlüften“ - das allerdings mindestens 3 bis 5mal am Tag; es sei denn, die Wohnung hat eine Komfortlüftungsanlage
motorisch angetriebene Garten- und Küchengeräte vermeiden
Passende Kochtöpfe für die Herdplatten verwenden
bei der nächsten Renovierung an die Verbesserung der Wärmedämmung denken
alte Heizkessel ausrangieren und durch effiziente Brennwerttechnik ersetzen
bei jeder Fenstererneuerung Wärmeschutzverglasung verwenden

Konsum/Recycling

Verpackungsmaterial, dass 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.

Leichtbau

Leichtbau führt ebenfalls zu Effizienzsteigerungen 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 eigentlich Arbeit zu Verrichten. Ein weiterer Einspareffekt ergibt sich aus der geringeneren Rohstoffmasse, die zur Herstellung der Leichtbau-Anlage benötigt wird.

Beispiele:

Für eine Fahrt mit einem Fahrrad in Leichtbauweise benötigt man weniger Anstrengung, als für ein schweres Rad. Besonders auffällig wird dieser Effekt bei Beschleunigung und Bergauffahrt.
Die Getränkemenge in einem Kasten mit Kunstoffflaschen 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 großer schwerer Topf aus dem gleichen Material, wenn ihm die gleiche Menge erwärmt werden soll.
Bei LKWs, deren zulässiges Gesamtgewicht begrenzt ist, kann Leichtbau die Nutzlast bei gleichbleibender Gesamtmasse erhöhen und damit den relativen Energieaufwand/Frachtkilogramm senken.

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 (bleifreies Benzin, Katalysator, Partikelfilter).

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. Effizenzsteigerungen 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. Bei Schiffen und Landverkehrsmitteln schlagen sich geringere Treibstoffkosten 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.

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

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

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/Bahn/ÖPNV, ...

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 kleinerer Tank senkt das Fahrzeuggewicht und kann damit zu weiterer Kraftstofferparnis führen.
Ein geringeres Gesamtgewicht durch verkleinerten Kraftstoffvorrat lässt bei gleicher Motorisierung bessere Fahrleistungen zu oder erlaubt den Einbau zusätzlicher Einrichtungen (Sicherheitstechnik, Komfort-Extras)

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.

Mobile Geräte

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

Energieeinsparung kann daher vor allem die Betriebsdauer dieser Geräte steigern. Ein populäres Bespiel 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 (LED-Taschenlampe, mobile Computer).

Siehe auch

Weblinks