Energieeffizienz

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Die Energieeffizienz ist ein Maß für den Energieaufwand zur Erreichung eines festgelegten Nutzens. Im Gegensatz zum Wirkungsgrad bedarf der Nutzen hier keiner energetischen Definition. Ein Vorgang ist dann effizient, wenn ein bestimmter Nutzen mit minimalem Energieaufwand erreicht wird. Dies entspricht dem ökonomischen Prinzip (namentlich dem Minimalprinzip).

Eine Steigerung der Energieeffizienz führt in einer Volkswirtschaft meist zu einer Energieeinsparung. Das effizientere Produkt kann jedoch zu einer verstärkten Nachfrage anregen. Wenn die Preiselastizität der Nachfrage hoch ist, kann es zum Rebound-Effekt kommen (siehe auch Jevons’ Paradoxon). Beispiel: 10 % größere Effizienz → 10 % niedrigerer Energiepreis → 11 % größere Nachfrage → keine Energieeinsparung. Meist ist die Preiselastizität der Nachfrage gering.[1]

Steigende Energiepreise (Ölpreis, Gaspreis, Strompreis, Kohlepreis, Preis für Brennholz, Holzpellets und andere) erhöhen für jedes Wirtschaftssubjekt den Anreiz (ggfs. auch Druck oder Zwang), seinen Energieverbrauch zu senken. Dies führt oft zu einer Steigerung der Energieeffizienz - am meisten dann, wenn er dies nutzenmaximierend tut (homo oeconomicus).

Normen und Gesetzgebung[Bearbeiten]

Das EU-Energielabel gibt über die Energieeffizienz von Haushaltsgeräten Auskunft

Mit der EG-Richtlinie 2002/91/EG Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) kam der Begriff Energieeffizienz (Energy Performance) in den gängigen deutschen Sprachgebrauch.

In deutsches Recht umgesetzt wurde diese Richtlinie mit dem Energieeinspargesetz (EnEG) und, darauf basierend, mit der Energieeinsparverordnung (EnEV), worin in §20 die Verbesserung der energetischen Eigenschaften zur verbesserten Energieeffizienz führt. Dabei ist der Endenergiebedarf das Maß für die Energieeffizienz. Unterschieden wird die Gesamtenergieeffizienz, bei der zusätzlich zum Endenergiebedarf noch die Vorkette (Erkundung, Gewinnung, Verteilung, Umwandlung) der jeweils eingesetzten Energieträger (z. B. Heizöl, Gas, Strom, erneuerbare Energien etc.) berücksichtigt wird. Anhand der Vornorm DIN V 18599 Energetische Bewertung von Gebäuden kann die Energieeffizienz bestimmt und im Energieausweis dokumentiert werden.

Die Richtlinie 2006/32/EG Energy Service Directive (ESD) enthält Richtziele und sorgt für eine Förderung des Markts bei Energiedienstleistungen sowie für die Bereitstellung von anderen Energieeffizienzmaßnahmen beim Endverbraucher.

Die neue Energieeffizienz-Richtlinie 2012/27/EU vom 25. Oktober 2012 schreibt u.a. verpflichtende Energieeinsparungen vor, um das EU-Ziel von 20 % höherer Energieeffizienz gegenüber 2008 zu realisieren.[2] Deutschland hat es versäumt, die Richtlinie fristgerecht in nationales Recht umzusetzen. Die EU-Kommission hat im August 2014 ein Vertragsverletzungsverfahren eingeleitet.[3]

Industrie[Bearbeiten]

Viele industrielle Prozesse erfordern große Mengen Wärme und mechanische Energie. Diese werden zum überwiegenden Teil mittels Brennstoffen und Elektrizität bereitgestellt. In einigen Bereichen (z.B. Zementherstellung) werden sogenannte Sekundärbrennstoffe eingesetzt. Aufgrund der Vielfältigkeit industrieller Prozesse gibt es zahlreiche Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung. Oft handelt es sich dabei um speziell angepasste Prozesse und Technologien.

Konventionelle Stromerzeugung durch Dampfkraftwerke, bei der die anfallende Wärme als Abwärme entweicht, wandelt typischerweise gut 30 % bis günstigstenfalls 60 % (GuD) der eingesetzten Energie in Elektrizität um. Durch kombinierte Nutzung von Elektrizität (Kraft-Wärme-Kopplung) können kombinierte Wirkungsgrade von über 90 % erreicht werden.

Verbesserte Kessel und Brenner können bei höheren Temperaturen arbeiten und gleichzeitig weniger Brennstoff verbrennen. Dadurch sind sie effizienter bei geringerer Schadstoffemission. Umgekehrt können etwa durch Einsatz von Porenbrennern und geeigneten Katalysatoren Verbrennungstemperaturen gesenkt werden, wodurch die Entstehung von Stickoxiden verringert wird und dadurch, die für deren Reaktionsenthalpien verbrauchte erhebliche Wärmeenergie, eingespart werden kann und die Energieeffizienz steigt.

Von den Brennstoffen, die amerikanische Industriebetriebe verfeuern, dienen (Stand etwa 2005) über 45 % zur Erzeugung von Dampf. Der typische Betrieb kann den Energieaufwand hierfür laut einem Merkblatt des Washingtoner Environmental and Energy Study Institute um 20 % verringern, indem er die Rohrleitungen für Dampf und Kondensat wärmedämmt, Lecks in den Dampfleitungen schließt und Kondensatableiter verwendet.[4]

Viele Elektromotoren laufen bei konstanter Drehzahl, aber mit einer elektronischen Drehzahlregelung kann die Energieabgabe des Motors an die jeweilige Last angepasst werden. Damit können, je nach Art des Motoreinsatzes, Einsparungen von 3 bis 60 % erreicht werden.[4]

Die Industrie verwendet eine Vielzahl von Pumpen und Kompressoren. Deren Effizienz hängt von verschiedenen Faktoren ab; oft kann durch bessere Prozessregelung und bessere Wartung die Effizienz verbessert werden. Kompressoren werden gewöhnlich dazu benutzt, Druckluft für Werkzeuge, Sandstrahlgebläse, Sprühgeräte und anderes zu erzeugen. Die Energieeffizienz der Pressluftanlagen kann um 20 bis 50 % verbessert werden, indem man Drehzahlregler installiert und durch vorsorgliche Wartung Lecks findet und abdichtet.[4]

Die Deutsche Unternehmensinitiative Energieeffizienz (DENEFF) hat im Mai 2013 den ersten Branchenreport Energieeffizienz vorgestellt. Sie hat dazu Marktstrukturen, Zahlen und Trends in der Energieeffizienzbranche untersucht. Der Markt für Energieeffizienz erwirtschaftete demnach 2012 einen Gesamtumsatz von 146 Milliarden Euro. Dies ist im Vergleich zum Vorjahr ein Plus um 16 Prozent. Die Beschäftigtenzahl nahm im gleichen Zeitraum um 10 Prozent auf hochgerechnet etwa 800.000 Mitarbeiter zu. Der Report basiert auf einer Erhebung unter 63 Unternehmen aus verschiedenen Bereichen wie Maschinenbau, Gebäudeenergieberatung, Baustoffe, Banken und Hausgeräten sowie auf bestehenden Studien und Statistiken. Bislang fehlte ein solch umfassender Überblick über Marktdaten, Entwicklungen und Stimmungen unter Unternehmen, deren Geschäft in der Einsparung von Energie liegt.[5]

Potenziale und politische Diskussion[Bearbeiten]

Hauptartikel: Energieeinsparung

Verbesserte Energieeffizienz ist eine der möglichen Methoden zur Energieeinsparung. Die Energieeinsparung ist der breitere Begriff, denn sie umfasst noch weitere Maßnahmen, die den Energieverbrauch vermindern, wie etwa Änderungen des Verhaltens. Zum Beispiel ist es auch ohne verbesserte Effizienz möglich, Energie zu sparen, indem man einen Raum im Winter weniger heizt oder weniger mit dem Auto fährt.

Der Energieverbrauch der Welt kann laut einer Studie der Internationalen Energieagentur (IEA) durch verbesserte Energieeffizienz von Gebäuden, Transport und industriellen Verfahren bis 2050 um 17 bis 33 % verringert werden.[6]

In Deutschland kann laut einer Studie der Deutschen Unternehmensinitiative für Energieeffizienz (DENEFF) durch Effizienzmaßnahmen bis 2020 der jährliche Stromverbrauch um 68,3 Mrd. Kilowattstunden reduziert werden, was ungefähr der Leistung von zehn Kernkraftwerken entspricht.[7]

Eine Studie von Prognos und des Instituts für elektrische Anlagen und Energiewirtschaft Aachen (IAEW) kommt zum Ergebnis, dass die Energiewende bis 2035 um mehrere Milliarden Euro günstiger gestaltet werden kann, wenn die Anreize für das Stromsparen verstärkt würden. Eine Reduktion des Stromverbrauchs um 10 bis 35 Prozent gegenüber der geplanten Entwicklung senkt die Kosten im Jahr 2035 um 10 bis 20 Milliarden Euro. Dadurch könne die Stromrechnung deutlich reduziert werden, zudem würde sich je nach Effizienzsteigerung der Ausbaubedarf im Höchstspannungsnetz bis 2050 von etwa 8500 Kilometern auf 1750 bis 5000 Kilometer verringern.[8]

Im September 2013 riefen 21 Experten die Politik zur Halbierung der Energieverschwendung auf. „Ohne eine neue Energiesparpolitik würde die Energiewende teurer, langsamer und schwieriger werden“, denn: „Je geringer der Energiebedarf, desto geringer der Bedarf an neuen Erzeugungs-, Netz- und Speicherkapazitäten.“ So sei seit Jahren bekannt, dass deutschlandweit über 60 Prozent des Endenergieverbrauchs wirtschaftlich und nachhaltig einzusparen wären, mehr als die Hälfte davon alleine in den nächsten 20 Jahren. Um die Kosten der Energiewende auf ein vernünftiges Maß zu begrenzen, drängen die Autoren daher auf eine integrierte Energieeffizienzpolitik für eine ausgewogene „Energiebalance“, bei der der Ausbau einer umweltverträglichen Versorgungsstruktur mit der Senkung der Energienachfrage Hand in Hand gehen.[9]

Nach Ansicht der DIHK sind Einsparziele überflüssig und die Senkung des Stromverbrauchs klimapolitisch nicht nötig.[10]

Internationale Kooperationen[Bearbeiten]

Initiiert vom Ost-Ausschuss der Deutschen Wirtschaft wurde 2013 erstmals eine Energieeffizienzpartnerschaft zwischen der deutschen Stadt Delitzsch und der ukrainischen Stadt Zhovkva geschlossen.[11] Delitzsch gehört im Rahmen nationaler und internationaler Vergleiche zu den kommunalen Schrittmachern einer nachhaltigen Stadtentwicklung und Energieeffizienz. Neben dem kommunalpolitischen und bürgerschaftlichen Engagement in der Stadt Delitzsch, gehören zu den Projektpartnern das Bundesministerium für Forschung und Entwicklung, das Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement der Universität Leipzig und das Forschungszentrum Jülich.[12]

Effizienzförderung in der Schweiz[Bearbeiten]

Als Gegenvorschlag zu einer Volksinitiative für den Atomausstieg wurde in der Schweiz bereits in den 1980er Jahren folgende Verfassungs-Bestimmung eingeführt (Art. 89, Abs. 3): „Der Bund erlässt Vorschriften über den Energieverbrauch von Anlagen, Fahrzeugen und Geräten. Er fördert die Entwicklung von Energietechniken, insbesondere auch im Bereich des Energiesparens“. Die Bestimmung wurde allerdings bisher nur punktuell umgesetzt.

Diese Weisung wurde auch im Energiegesetz von 1998 (EnG, Art. 9, Abs. 1) an die Kantone vermittelt „Die Kantone schaffen im Rahmen ihrer Gesetzgebung günstige Rahmenbedingungen für die sparsame und rationelle Energienutzung sowie die Nutzung erneuerbarer Energien.“

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  • Bardt, H.: Steigerung der Energieeffizienz: Ein Beitrag für mehr Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit. Köln, 2007
  • Dispan, Jürgen (2011): Greentech im Maschinen- und Anlagenbau Baden-Württembergs. Potenziale in den Zukunftsfeldern Energieeffizienz, Erneuerbare Energien, Elektromobilität. Stuttgart (=IMU-Informationsdienst, Heft 1-2011). [1] (PDF; 1,3 MB)
  • Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU)(Hrsg.): Energieeffizienz - die intelligente Energiequelle. Berlin: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz u. Reaktorsicherheit, 2006 BMU Berlin (PDF; 604 kB)
  • Jens Hesselbach, Energie- und klimaeffiziente Produktion. Grundlagen, Leitlinien und Praxisbeispiele, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-0448-8.
  • Pehnt, Martin (Hrsg.), Energieeffizienz: Ein Lehr- und Handbuch, Springer, Berlin 2010
  • Steinmüller, B.: Reducing Energy by a Factor of 10 - Promoting Energy Efficient Sustainable Housing in the Western World. Lüneburg: Centre for Sustainability Management (CSM), 2008 CSM Lüneburg
  • Vollmer, Miriam: Nachhaltigkeit als Maßstab des Energieeffizienzgebotes - Eine Untersuchung zu § 5 Abs. 1 S. 1 Nr. 4 BImSchG, Hamburg : Kovač, 2009, ISBN 978-3-8300-4123-8.
  • Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers, Energieeffizienz und Energiemanagement, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-1941-3.

Weblinks[Bearbeiten]

Europa[Bearbeiten]

Deutschland[Bearbeiten]

Österreich[Bearbeiten]

Schweiz[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Definition von Energieeffizienz des Wuppertal Instituts, Juli 2008, S.4
  2. Energieeffizienzrichtlinie 2012/27/EU vom 25. Oktober 2012.
  3. EU straft Deutschland wegen Energieverschwendung ab, Wirtschaftswoche, 13.8.2014
  4. a b c Environmental and Energy Study Institute: Industrial Energy Efficiency. Using new technologies to reduce energy use in industry and manufacturing, Washington DC, May 2006
  5. Markt für Energieeffizienz wächst um 16 Prozent auf 146 Milliarden Euro, Pressemitteilung DENEFF
  6. IEA: Szenarien und Strategien bis 2050 (PDF; 926 kB), Energy Technology Perspectives 2006.
  7. DENEFF: 10-Punkte-Sofortprogramm, 7. April 2011.
  8. Agora Energiewende: Mehr Energieeffizienz macht die Energiewende deutlich günstiger, März 2014
  9. l DENEFF: Energieexperten fordern Politik zur Halbierung der Energieverschwendung auf. Meldung vom 5. September 2013
  10. Brauchen wir eine verbindliche Zieltrias für Treibhausgasreduktion, Ausbau der erneuerbaren Energien und Energieeffizienz?, BMWi Energiewende direkt, 5.8.2014
  11. www.ost-ausschuss.de/woche-der-energieeffizienz-zhovkva-0 (Mitteilung vom 30. September 2013 des Ost-Ausschuss der Deutschen Wirtschaft zur "Woche der Energieeffizienz" im ukrainischen Zhovkva vom 30. September bis 4. Oktober 2013).
  12. Manfred Wilde (Hrsg.): Die Nachhaltige Stadt. Zukunftssicherndes kommunales Ressourcenmanagement. De Gruyter Oldenbourg, München 2014. ISBN 978-3-11-035382-2, e-ISBN 978-3-11-035404-1