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Energieeinsparung

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Energiekostenmessgerät zur Messung des Strombedarfs. Solche oder ähnliche Geräte können häufig kostenlos bei den Energieversorgungsunternehmen oder Verbraucherzentralen ausgeliehen werden.
Datei:Energiekostenmessgerät .JPG
Anderes Beispiel eines Energiekostenmessgerätes zur Stromverbrauch-Messung und -Überwachung, sowie Kalkulation.

Energieeinsparung bezeichnet alle Maßnahmen zur Verringerung der „verbrauchten“ Energie der Energieträger. Energieeffizienz bezeichnet hingegen die Effizienz des Einsatzes von Energie, also das Verhältnis von Nutzen zum Energieaufwand.

Ursachen und methodische Ansätze

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

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 etwa 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, beispielsweise die Steigerung des Wirkungsgrades durch Minderung der Dissipation. Durch erhöhte Effizienz kann der Verbrauch häufig deutlich gesenkt werden (Beispiele: Wärmedämmung, Energiesparlampe).
    • Zur Effizienzsteigerung zählt auch die Nutzung bisher ungenutzter Energieanteile (etwa zusätzliche Nutzung der Abwärme oder Wärmerückgewinnung)
    • Intelligente Steuerungen der Betriebsparameter von Maschinen, Geräten und anderen Systemen leisten heute einen wichtigen Beitrag zur Energieeinsparung. Beispielsweise hängt der Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren von vielen unterschiedlichen Betriebsbedingungen ab. Steuerungstechnische Maßnahmen zur Wirkungsgradsteigerungen bei Verbrennungsmotoren 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. Dies beinhaltet auch den oben genannten Verzicht auf bestimmte Leistungen, die nicht benötigt werden, wie die Arbeit im Leerlauf.
  • 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. Die höhere Effizienz kann auch bei der Energiebereitstellung liegen: Erdgasheizung statt Elektroheizung spart Energie nicht im Haus, sondern bei der Stromerzeugung in einem Kraftwerk mit schlechtem Wirkungsgrad.

Wirtschaftliche Energiesparanreize

Das wirtschaftlich realisierbare Einsparpotenzial für den Gesamtverbrauch (Strom, Heizung, Transport) durch Effizienzsteigerungen in Haushalten, Produktionsstätten und Bürogebäuden ist häufig erstaunlich hoch, 20-30 Prozent sind durchaus üblich[1] - das Wuppertal Institut geht sogar von 40 Prozent aus[2]. In vielen Fällen - insbesondere Privathaushalte - sind auch Einsparungen weit darüber hinaus wirtschaftlich machbar, etwa 50 Prozent beim Gesamtverbrauch und noch wesentlich höhere Werte (selbst weit über 90 Prozent je nach vorherigem Zustand) in einigen Teilbereichen, etwa bei der Heizung. Nationale und internationalen Klimaschutzziele (Kyotoprotokoll) gehen demgegenüber von deutlich niedrigeren Potenzialen aus und die praktische Umsetzung fällt oft weit hinter diese bescheideneren Richtlinien zurück, teilweise kann es schon als Erfolg gewertet werden, wenn der Verbrauch wenigstens nicht steigt.

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 genauen Verbräuche und Kosten eine bestimmte Handlung mit sich bringt. Zudem sind über viele Alternativen nur Nachteile bekannt, die diese in ihrer Anfangszeit hatten, inzwischen aber oftmals gelöst sind. 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 Primärenergie 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 fossiler Primärenergie 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 wider, Energie ist zu billig. (Siehe auch: Marktversagen)

Umweltzertifikate

Bei den der Gesellschaft entstehenden Aufwendungen für durch den Energiekonsum entstandenen und entstehenden Umwelt- und Gesundheitsschäden handelt es sich um sogenannt externe Kosten, die die Emittenten bei ihrer Produktion nicht berücksichtigen. Ein Beispiel ist die Luftverschmutzung durch Braunkohlekraftwerke und die damit verbundene „kostenlose“ Nutzung der Ressource Luft. Im Rahmen der Umweltökonomie versucht man diese externen Kosten zu internalisieren indem man den physischen Ressourcenverzehr monetär zu bewerten versucht. Dies kann durch sogenannte Umweltzertifikate oder gezielte Steuern, wie die Öko-Steuer in der Bundesrepublik Deutschland, erfolgen. Umweltzertifikate berechtigen zur Nutzung einer ehemals knappen Ressource, bspw. zur Emission von Abgasen in einer bestimmten Höhe. Sie erfüllen jedoch nur dann ihren Zweck optimal, wenn die Kosten des Zertifikats dem monetär bewerteten Ressourcenverbrauch entsprechen, so daß die Verursacher die Kosten der Umwelt- und Gesundheitsschäden bei der Produktion wie jeden anderen Produktionsfaktor berücksichtigen. Gewinnmaximales Handeln führt im Modell zur Nutzung kostengünstigerer Produktionsverfahren die sich in Energiesparmaßnahmen oder der Nutzung von Alternativenergien niederschlagen.

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 erhöhten 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 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 LKW, 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 größten Anteil am individuellen Energieverbrauch haben Gebäudeheizung und Warmwasserbereitung (etwa 25-33 % vom gesamten deutschen Primärenergiehaushalt) und elektrischer Energie, davon einen Teil für Beleuchtungsenergie (etwa 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

Private Haushalte verbrauchen die meiste Energie für die Heizung bzw. Kühlung der Wohnräume. In Mitteleuropa ist vor allem das Heizen maßgeblich, da Klimaanlagen in Haushalten wenig verbreitet sind. Dort, wo sie genutzt werden (Bürogebäude), ist der Primärenergieverbrauch fast so hoch wie beim Heizen, weil der Wirkungsgrad bei Stromerzeugung und bei Bereitstellung kalter Luft (insgesamt etwa 5 bis 10%) schlecht ist.

Viel Energie spart man durch gutes Steuern und Regeln der Heizungsanlage und durch eine gute Wärmedämmung des Gebäudes. Beispiele sind die Wärmedämmung sämtlicher Außenflächen (Wände, Böden, Dächer Türen und Fenster (Wärmeschutzverglasung). Auch geeignete Vorhänge können den Wärmeverlust über die Fenster verringern. Wesentlich ist jedoch eine vollkommene Luftdichtheit des verschlossenen Gebäudes. Schon geringe Zugluft kann wesentlich mehr Wärme aus dem Gebäude tragen als die Wärmeleitung durch die Außenflächen.

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, bedarfsgerechte Heizung und Lüftung) 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.

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. Dieses Einsparpotenzial erfordert jedoch ausreichend luftdichte Türen im Gebäude, die auch geschlossen gehalten werden.

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 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.

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 unter 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 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 etwa 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.

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

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.

Kraft-Wärme-Kopplung oder die Nutzung von Abwärme aus Prozesswärme, wie sie in einigen Industrieanlagen anfällt ist auf das räumliche Umfeld des Kraftwerks oder Verarbeitungsbetriebes beschränkt. Es 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).

Thermische Solaranlagen und Geothermie und Wärmepumpenheizungen hingegen entnehmen einen Großteil der Heizwärme aus der Umwelt. Sie können beitragen andere Energieformen (Kohle, Öl, Gas, Strom) einzusparen.

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. Bei wassersparenden Duschköpfen ist die Austrittsgeschwindigkeit des Wasserstrahls deutlich erhöht wodurch trotz Reduzierung der Durchflussmenge das Gefühl eines satteren Strahl entsteht. Einsparungen von bis zu 50 % sind möglich. [3] 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 ist jedoch streng darauf zu achten, 60 °C nicht zu unterschreiten, da sonst die Gefahr der Vermehrung gefährlicher Legionellen besteht. Diese Bakterien können Lungenentzündungen oder grippeähnliche Erkrankungen (Legionärskrankheit, Pontiacfieber) verursachen. [4]

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 etwa 1.200 kWh oder Kosten von ca. 200 Euro führt. Moderne gasbetriebene Geräte sind wesentlich 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.

Die Restwärme einer abgeschalteten Herdplatte nach dem Kochen kann das Wasser in einem darauf gestellten Topf erwärmen. Das erwärmte Wasser kann beispielsweise zum Spülen benutzt und Energie zur Wassererwärmung so eingespart werden.

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.

Waschmaschine

  • Waschmaschinen waschen meist auch ohne Vorwäsche und bei geringer Temperatur ausreichend sauber, so werden der Wasser- und Stromverbrauch reduziert.
  • Bei leichter Verschmutzung oder zum Entfernen von Schweiß reicht häufig der Kurzwaschgang oder die Nutzung eines Energiesparprogramms.
  • Ideal ist die volle Auslastung der Maschine unter Einhaltung des angegebenen Höchst- oder Idealgewichtes.
  • Das Trocknen der Wäsche im Freien an der Leine vermeidet jeglichen Energieaufwand für das Trocknen. Dabei unterstützt das Schleudern: Je höher die Drehzahl, um so größer der Effekt. Eine materialbezogen zu hohe Drehzahl kann aber zu erhöhtem Energiebedarf beim Glätten führen.
  • Das Trocknen im Wind oder auch im Trockner kann aber ein separates Glätten auch erübrigen. Ein Wäschetrockner ist jedoch nur notwendig, wenn die Wäsche nicht an der Luft trocknen kann (Platz und Zeitbedarf).
  • Besonders größere Wäschestücke verursachen beim maschinellen Trocknen einen hohen Energieverbrauch pro Teil, lassen sich aber mit vergleichsweise wenig Platz und Zeitaufwand (pro kg) an der Luft trocknen.

Spülen

Voll gefüllte Spülmaschinen nutzen die Energie/Spülvorgang besser aus. Sie können häufig auch das meist recht effizient erwärmte Warmwasser der Trinkwasserleitung nutzen und benötigen dann weniger Elektroenergie für die eingebaute Heizung.

Speisenerwärmung

  • 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 jedoch die richtige Verwendung der Geräte: Zum Herd passende Töpfe (z.B. Sandwichboden bei Ceranfeldern), vor allem bei Elektroherden mit Einzelplatten sollten Herdplatten und Töpfe den gleichen Durchmesser haben. Besonders wenn der Boden kleiner ist als die Platte, wird viel Wärme ungenutzt abgestrahlt.
  • Thermostate und Aufkochhilfen erleichtern effizientes Kochen.
  • Falls das Rezept es erlaubt, sollte am besten mit geschlossenem Deckel gekocht werden.
  • Eier werden mit einem Eierkocher sparsam gegart.

In der Küche wird bei Erwärmung der Speisen durch einen konventionellen Herd viel Wärme an die umgebende Luft abgegeben.

  • Bei der Wassererwärmung auf dem Herd treten hohe Verluste auf weil teilweise die Herdplatte, immer aber der relativ massereiche Topf erwärmt wird und dieser zusätzlich Wärme an die Umgebung abgibt.
  • Energieeffizienter arbeiten Wasserkocher oder Tauchsieder, da hier der massearme Heißkörper direkt das Wasser erwärmt und lediglich ein massearmes in vielen Fällen wärmeisolierendes Kunststoffgefäß mit erhitzt wird.
  • Eine Kaffeemaschine ist nur in Kombination mit Thermoskannen anstelle von Warmhalteplatten energiesparend.
  • Beim dauerhaften Kochen von etwa Nudeln oder Kartoffeln kann die Herdplatte so niedrig wie möglich eingestellt werden. Bei höherer Einstellung wird mehr Energie durch Verdampfung an die Umgebung abgegeben.
  • Für schnelleres Garen ist der Dampfdrucktopf geeignet, in dem mit höheren Temperaturen gekocht wird, was durch verkürzte Kochzeiten Energie einspart.
  • Produkte/Speisen mehrere Stunden vor dem Kochen aus dem Kühlschrank holen, spart Energie für die Erwärmung.

Kühlen und Frischhalten

Trotz relativ geringer elektrischer Anschlussleistung benötigen auch Kühlgeräte viel Energie, da ihre Motoren (thermostatgesteuert) immer wieder anspringen. 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 bringen Speisen je nach Masse, Zusammensetzung und ihrer Temperatur auf einen Schlag mehr Wärme ein als in einem längeren Zeitraum durch die Isolierung eindringt. Der zur Abführung der zusätzlichen Wärme nötige Energieverbrauch entfällt bei gezieltem Einkaufen statt unnötigem Einlagern.

Manche Kühlgeräte verbrauchen so viel Strom, dass vorzeitiger Austausch, d.h. schon bevor sie kaputt sind, Geld sparen kann, weil die jährlichen Stromkosten des neuen Kühlgeräts plus anteiliger Kaufpreis (sog. Abschreibung) niedriger sind als die Stromkosten des Alt-Geräts. Mit dem Alt-Geräte-KühlCheck lässt sich das für die meisten derzeit in Deutschland genutzten Geräte nachprüfen[5].

Wenn Tiefkühlware rechtzeitig vor der Zubereitung in den Kühlschrank zum Abtauen gelegt wird, verringern sich die Energiebedarfe zum Kühlen und zum anschließenden Erwärmen.

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) sind im Herstellungs- und Entsorgungsaufwand als auch im Preis höher, dies wird jedoch durch den besseren Wirkungsgrad und die höhere Lebensdauer gerechtfertigt. Bei dieser Art von Beleuchtung kann durch Einsatz von elektronischen Vorschaltgeräten in Verbindung mit Bewegungs- und Lichtsensoren bis zu 70% gegenüber konventionellen Vorschaltgeräten eingespart werden.

Auch Halogenglühlampen liefern bei gleicher elektrischer Leistung mehr Licht als eine Standardglühlampe, insbesondere im kleinen Leistungsbereich bis etwa 50 W, reichen dabei aber bei weitem nicht an Energiesparlampen heran.

Als energiesparender Ersatz für Halogenlampen sind mittlerweile LED Leuchtmittel mit bis zu 78 LEDs verfügbar. Die Lichtfarbe passt sich langsam unseren Gewohnheiten an, und die Lichtstärke ist, je nach LED Anzahl, vergleichbar mit 5-20 W Glühlampenlicht bei einer elektrischen Leistung von nur 2-6 W. Leider wird bei vielen LED Leuchtmitteln lediglich eine Lichtstärke (in Candela) angegeben, die oft fälschlich durch Addition der Lichtstärken der einzelnen LEDs ermittelt wird, ohne den größer werdenden Abstrahlwinkel zu berücksichtigen und so zu unrealistisch hohen Werten kommt. Wirklich vergleichbar sind Leuchtmittel nur, wenn der Lichtstrom bekannt ist (vgl. Lichtausbeute).

Entscheidend für den Vergleich der Helligkeiten ist im Wesentlichen der Lichtstrom (in Lumen), zu kleinerem Teil die Lichtfarbe, da das Auge unterschiedliche Farben bei gleichem Lichtstrom unterschiedlich hell wahrnimmt. Keine Aussagekraft hat die elektrische Leistung in Watt. Ist bei Glühlampen noch ein Lichtstrom von 10 lm/W (also etwa 250 Lumen bei einer 25-W-Glühlampe) üblich, gibt es bei Kompaktleuchtstofflampen je nach Baugröße und Qualität große Unterschiede von 30 lm/W (entspricht etwa 8 Watt zum Erreichen von 250 Lumen) bis zu 70 lm/W (entspricht 560 Lumen bei ebenfalls 8 Watt).

Computer, Unterhaltungselektronik und Kleingeräte

Durch das vollständige Deaktivieren von Geräten mit Bereitschaftsbetrieb (Standby-Funktion) spart ein Durchschnittshaushalt etwa 3 % des elektrischen Stroms ein. Konventionelle Steckernetzteile verbrauchen mehr Energie als elektronische. Bei Unterhaltungselektronik ist meist ein Betriebsschalter installiert, der lediglich den Schwachstrom schaltet – genau wie bei Geräten mit separatem Netzteil ist der Transformator des Gerätes also ununterbrochen am Netz und kann meist nur durch Trennen von der Stromversorgung deaktiviert werden. Moderne Unterhaltungselektronik besitzt an der Gehäuserückseite einen vollwertigen Betriebsschalter, der auch den Transformator außer Betrieb nimmt. Moderne Desktop-Computer sind oftmals für die Nutzung als reines Schreibgerät völlig überdimensioniert, so dass ein Großteil der Energie dafür genutzt wird, Bauteile zu versorgen, die der Benutzer selten auslastet. Zudem wird nahezu die gesamte vom Rechner benötigte Energie in Wärme umgewandelt, die aus dem Gerät abgeführt werden muss. Ein Notebook ist in der Regel deutlich sparsamer, da es als Mobilgerät auf niedrigen Stromverbrauch ausgelegt ist. Aber auch für Desktop-Rechner existieren viele Möglichkeiten, Energie einzusparen.

  • Ausschalten (Shutdown)
  • Verwendung energiesparender Prozessoren: Die Hersteller haben Stromspartechniken in ihre neuen Hauptprozessoren integriert, siehe Cool'n'Quiet (AMD) und SpeedStep (Intel). Hierbei laufen die Prozessoren normalerweise mit etwa halber Leistung, bei nur einem Bruchteil (zumeist 10-20 %) des normalen Strombedarfs. Wird mehr Leistung benötigt, kann das Betriebssystem den Prozessor automatisch hochschalten
  • Energiesteuerungssysteme nutzen, die in die der Software integriert sind, das sind:
  • Master-Slave-Steckdosen verringern den Standbyverbrauch der Peripheriegeräte, besser noch sind Steckdosenleisten mit Schalter, bei denen auch der Master abgeschaltet wird
  • Aktuelle Netzteile haben einen Wirkungsgrad von bis zu 85 %, billige und vor allem ältere Geräte von teilweise gerade einmal 50 %. Auch haben Netzteile einen StandBy-Verbrauch von z. T. über 6 Watt
    • „Richtiges“ Ausschalten des PCs durch Betätigung des Schalters am Netzteil (Gehäuserückseite) – das softwaregesteuerte Herunterfahren versetzt den PC lediglich in einen Ruhemodus.
  • Ungenutzte Komponenten, wie etwa alte analoge Modem-Karten, ausbauen. Peripherie nur dann einschalten, wenn sie gerade benötigt wird (Scanner, Drucker, USB-Sticks usw.). Nicht benötigte Datenträger aus dem Laufwerk entfernen
  • Die Sendeleistung von W-LAN-Geräten lässt sich in vielen Fällen auf das Nötigste reduzieren, dies spart neben Energie auch Elektrosmog und erhöht aufgrund der geringeren Reichweite die Netzwerksicherheit (Bei beiden Antennen im gleichen Raum genügen meist schon 20 % Sendeleistung)

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
  • „unsichtbare“ Stromverbraucher, wie etwa überflüssig gewordene Antennenverstärker (Dachantenne) und Transformatoren für Türklingeln/Sprechanlagen aufsuchen, deaktivieren oder ggf. aktualisieren.
  • Ladegerät für Akkus, etwa von Mobiltelefonen oder Notebooks, bei Nichtnutzung vom Netz trennen

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 oft 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 für die Herstellung und Entsorgung von reinen Transport-Datenträgern in vielen Fällen mehr Energie aufgewendet werden muss als für die Bereitstellung der Internet-Infrastruktur zum Austausch der darauf enthaltenen Informationen.

Öffentliche Gebäude und Schulen

In öffentlichen Gebäuden und Schulen kann allein durch das Verhalten der Nutzer 20 % Energie eingespart werden. Vielfach werden Erfolgsbeteiligungsmodelle wie „fifty-fifty“ angeboten, beispielsweise in Frankfurt, Hamburg oder Berlin. Diese Projekte sind nicht nur ein sinnvoller Beitrag zum Klimaschutz, sondern vermitteln diese Zukunftsfragen auch an Kinder und Jugendliche.

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. Ausgereifte Konzepte für Niedrigenergiefahrzeuge sind bisher nicht zur Marktreife gelangt: Entweder fehlte ein Investor oder das Fahrzeug erfüllte nicht die Ansprüche der Nutzer.

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 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 5000 km 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 100 km 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.
  • Verkürzung von Fahrten (Einkauf in Wohnungsnähe, Wahl einer Wohnung nahe dem Arbeitsplatz, Urlaub im Inland u. ä.)
  • 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:

Industrieller Bereich

Wärmedämmung

Mittels Hochtemperaturwollen im Bereich über 700 °C

Gegenüber den klassischen Wärmedämmstoffen wie etwa Feuerleichtsteine (Calciumsilikat- und mikroporöse Werkstoffe), Schwersteinen (Schamottesteine und –massen) und Feuerbetonen können Hochtemperaturwollen (HTW) als Wärmedämmstoffe bei vielen Wärmeprozessen zu Energieeinsparungen führen:

  • bei Erzeugung und Verarbeitung von Stahl und Nichteisenmetallen.
  • im Industrieofen-, Feuerungs- und Heizungsbau
  • im Automobilbau, dabei speziell im Hot-End-Bereich von Abgassystemen, als Lagerungsmatten für Katalysatoren und Dieselrußpartikelfilter
  • in der Keramik- und Porzellanindustrie
  • in der Heißgasfiltration
  • aber auch in der Hausgerätetechnik (beispielsweise Wärmedämmung von Cerankochfeldern, Mikrowellen- und Backöfen).

In einigen Bereichen ist eine bis zu 50%ige Energieeinsparung im Vergleich zu konventionellen Stein/Beton-Zustellungen möglich. Industrieöfen und Anlagen mit HTW-Wärmedämmung sind wegen geringerer Wärmekapazitäten schneller aufzuheizen und abzukühlen. Dadurch wird insbesondere bei diskontinuierlichen Prozessen der Energieverbrauch gemindert.

Siehe auch

Literatur

Quellen

  1. ↑ http://www.initiative-energieeffizienz.de/fileadmin/InitiativeEnergieEffizienz/dachmarke/Brosch_re_IEE_Dachmarke.pdf Initiative Energieeffizienz (PDF-Datei)
  2. ↑ http://www.wupperinst.org/uploads/tx_wibeitrag/EE_EDL_Kurzfassung.pdf Wuppertal Institut: Optionen und Potenziale für Energieeffizienz und Energiedienstleistungen (PDF-Datei)
  3. ↑ Bund der Energieverbraucher - Duschen (abgerufen am 16. Oktober 2007)
  4. ↑ Stiftung-Warentest Meldung `60° sind optimal` (abgerufen am 16. Oktober 2007)
  5. ↑ Klima sucht Schutz: KühlCheck
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