Energieeinsparung

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Energieeinsparung bezeichnet das Ziel, einen gegenwärtigen Energieverbrauch zukünftig zu verringern. Der Bezug des Begriffes ergibt sich erst aus dem Zusammenhang und ist weder in der Art der Energie noch vom Verbraucher her in bestimmter Weise festgelegt. Er kann also alle Energiearten umfassen oder sich auf bestimmte Energieträger oder Energiequellen beschränken. Und er kann sowohl global verstanden wie auch auf eine bestimmte Volkswirtschaft oder einen einzelnen Betrieb oder einen Privathaushalt bezogen werden.

In einem engeren Sinne bezeichnet Energieeinsparung alle Maßnahmen, die geeignet sind, einen verringerten Energieverbrauch zu erreichen. Ziel der Energieeinsparmaßnahmen ist häufig die Steigerung der Energieeffizienz, also der Menge erzielter Nutzenergie im Verhältnis zur eingesetzten Primärenergie. Es kann aber auch darauf abgezielt werden, die Menge der benötigten Nutzenergie zu verringern.

Der Begriff fand mit dem Energieeinsparungsgesetz (EnEG – vollständiger Titel: Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden) in Folge der ersten Ölkrise bereits 1976 Eingang in die deutsche Gesetzgebung.[1] Die Energieeinsparverordnung aus dem Jahr 2001 basiert auf seiner Grundlage und bezieht sich ebenfalls auf den Energieverbrauch von Gebäuden in Deutschland.

Klassischer Heliowatt Wechselstromzähler

Ursachen und methodische Ansätze[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Es gibt finanzielle Anreize zum Energiesparen; daneben kann es Zwänge bzw. Restriktionen geben. Es ist möglich, dass ein Energieträger

  • (zeitweilig oder ständig) in geringerer als der gewünschten Menge verfügbar ist, z. B.
    • durch zu geringe Förderkapazitäten
    • durch zu geringe Kapazität eines Netzanschlusses oder einer Pipeline
    • durch zu geringe Kraftwerkskapazität
    • durch Lieferschwierigkeiten (z. B. bedingt durch politische Spannungen, Kriege oder Wetterbedingungen)
  • unerwünschte (vermeidbare oder unvermeidbare) Nebenwirkungen verursacht.

In Marktwirtschaften steigen die Preise, auch die Energiepreise, solange die Nachfrage das Angebot übersteigt (siehe Marktgleichgewicht). Wenn eine geringere Preiselastizität der Nachfrage oder eine geringe Preiselastizität des Angebots vorliegen, können kleine Differenzen zwischen Angebot und Nachfrage zu großen Preisausschlägen führen.

Der Wunsch und die Möglichkeit, hohe (heutige und/oder zukünftig erwartete) Energiekosten zu senken, veranlasst die Ergreifung von Energiesparmaßnahmen. Eine Ökosteuer kann den Anreiz verstärken, gleichzeitig durch den vom Staat zurückgezahlten Finanzausgleich (Ökobonus, Green Check) die sparsamen und ökologisch handelnden Konsumenten finanziell entlasten.

  • 1973 war die sogenannte „erste Ölkrise“ weltweit ein Anlass, Energieeinsparungen zu erwägen und durchzuführen: Der Ölpreis stieg stark, es kam zeitweise zu Versorgungsengpässen.
  • Kurz zuvor, 1972, hatte die vom Club of Rome veröffentlichte Studie Die Grenzen des Wachstums weltweit bewusst gemacht, dass dem Wirtschaftswachstum der Industriegesellschaften Grenzen gesetzt sind, u. a. durch begrenzte Mengen fossiler Energien und anderer Rohstoffe und Ressourcen.
  • In den 1970er Jahren etablierte sich die Umweltpolitik[2] und das Umweltbewusstsein nahm deutlich zu.

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

  • Verringern des Energiebedarfs durch Verzicht auf bestimmte Leistungen. Oft bietet der Verzicht auf Zusatzfunktionen ein großes Energiesparpotenzial. (Beispiel: Gebäudeheizung in nicht genutzten Räumen reduzieren)
  • Steigerung der Effizienz verbessert die Ausnutzung der aufgewendeten Energie, ein Beispiel ist die Steigerung des Wirkungsgrades durch Minderung der Dissipation. Durch erhöhte Effizienz kann der Verbrauch häufig deutlich gesenkt werden (Beispiele: Wärmedämmung, Energiesparlampe). Je nach den gesetzten Rahmenbedingungen führt Effizienzsteigerung gleichzeitig zu Rebound-Effekten, die den Einspareffekt deutlich verkleinern oder sogar aufheben können.
    • Zur Effizienzsteigerung zählt auch die Nutzung bisher ungenutzter Energieanteile (etwa Wärmerückgewinnung oder zusätzliche Nutzung der Abwärme, z. B. durch Brennwertheizungen)
    • 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 eingesetzte 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.

Politische Zuständigkeit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In Deutschland ist auf Bundesebene das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) zur Koordination und Erarbeitung von staatlichen Energiesparmaßnahmen (Energiesparförderung), oder Energieeinspargesetzen (Energieeinsparverordnung), zuständig. Das Thema berührt auch die Bereiche bzw. Ressorts Umwelt des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) und Wirtschaft des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi).

Das im Zuge der Energiewende erklärte Ziel, den Energieverbrauch bis 2020 um 20 % gegenüber 2008 zu senken, wird vermutlich deutlich verfehlt, wie das Bundeswirtschaftsministerium im Nationalen Aktionsplan Energieeffizienz (NAPE) Ende 2014 feststellte.[3] Nach einer Metaanalyse des Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie, in der 14 wissenschaftliche Studien ausgewertet wurden, wird mit bestehenden Maßnahmen nur eine Reduktion von 10 % bis 15 % erreicht.[4]

Anreize[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wirtschaftliche Energiesparanreize[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das wirtschaftlich realisierbare Einsparpotenzial für den Gesamtverbrauch (Strom, Heizung, Transport) durch Effizienzsteigerungen in Haushalten, Produktionsstätten und Bürogebäuden ist häufig erstaunlich hoch, 20 % bis 30 % sind durchaus üblich.[5] Das Wuppertal Institut geht sogar von 40 % aus.[6] In vielen Fällen – insbesondere in Privathaushalten – sind auch Einsparungen weit darüber hinaus wirtschaftlich machbar, etwa 50 % beim Gesamtverbrauch und noch wesentlich höhere Werte (selbst weit über 90 % je nach vorherigem Zustand) in einigen Teilbereichen, etwa bei der Heizung. Nationale und internationalen Klimaschutzziele (Kyoto-Protokoll) 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.

Die EU hat verbindlich festgelegt, dass der Flottenverbrauch neu verkaufter KFZ von anfänglich 160 Gramm CO2/km stufenweise auf 120 Gramm CO2/km sinken muss (siehe ECCP Europäisches Programm für den Klimaschutz) (120 Gramm / km entspricht ca. 5 Liter Benzin / 100 km oder 4,5 Liter Diesel / 100 km). Daher bemühen sich alle KFZ-Hersteller intensiv, ihren Kunden kleinere bzw. sparsame Modelle zu verkaufen.

Verursachergerechte Kostenverteilung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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.

Bei Mietwohnungen besteht im deutschen Recht das Problem, dass der Mieter die Heizkosten zahlt und der Vermieter bei direkter Abrechnung mit den Energieversorgern nicht einmal die aktuellen Verbrauchswerte zeitnah erfährt, während bauliche Maßnahmen Sache des Vermieters sind (vgl. Nutzer-Investor-Dilemma).

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. Umgekehrt gibt es auch Nutzbarkeit, die nicht in die Energiepreise eingeht, wodurch Energie zu teuer würde. Um Energiepreise zu erhalten, die den tatsächlichen Kosten entsprechen, empfehlen die meisten Ökonomen, diese positiven und negativen externen Effekte durch entsprechende Besteuerung mittels Lenkungsabgaben zu „internalisieren“.

Umweltzertifikate[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei den der Gesellschaft entstehenden Aufwendungen für durch den Energiekonsum entstandenen und entstehenden Umwelt- und Gesundheitsschäden handelt es sich um sogenannte 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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mobile Endgeräte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Lithium-Ionen Akku Nokia BL-5B

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 dies vor allem in der effizienteren Ausnutzung der gespeicherten Energie begründet. So wird beispielsweise die Sendeleistung an die örtlichen Gegebenheiten angepasst, und die Beleuchtung der Anzeigen wurde effizienter. Auch andere tragbare Geräte erreichen durch den Einsatz energiesparender Mikroelektronik deutlich längere Betriebszeiten.

Kraftfahrzeuge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei Kraftfahrzeugen, speziell PKW, gibt es verschiedene Motivationen zu Energieeinsparung:

  • Geringere Betriebskosten
  • 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 (egal durch welche Maßnahme) lässt bei gleicher Motorisierung bessere Fahrleistungen zu (Stichwort: Downsizing).

In den letzten Jahren wurde die Effizienz von Verbrennungsmotoren deutlich verbessert. Das Gewicht der Fahrzeuge stieg lange Zeit, vor allem zugunsten von Sicherheit, an (siehe Euro NCAP). Lediglich Fahrzeuge, die als besonders kraftstoffsparend oder besonders sportlich vermarktet werden, haben ein Gewicht, das den Leichtbau bei Kraftfahrzeugen erkennen lässt.

(Siehe auch: Niedrigenergiefahrzeug).

Einsparmöglichkeiten nach Energiebereich[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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. In der EU sind 90 % aller Wohnungen nach Angaben der EU-Kommission nicht energieeffizient.[7] Insofern besteht erhebliches Einsparpotenzial.

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 bis 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 den Kaufentscheidungsprozess für energietechnisch effiziente Geräte zu erleichtern, wurde die Auszeichnung der Energieeffizienzklasse eingeführt.

Bei einer Studie in Großbritannien wurden die „Top Ten“ (zehn häufigsten) „Energiesparsünden“ in englischen Haushalten herausgefunden:[8]

  • 71 % lassen Elektrogeräte im Standby-Modus laufen,
  • 67 % kochen mehr Teewasser, als sie benötigen,
  • 65 % lassen unbenutzte Ladegeräte in der Steckdose,
  • 63 % lassen Licht in leeren Räumen brennen,
  • 48 % nehmen auch für kurze Wege das Auto,
  • 44 % waschen die Wäsche zu heiß,
  • 32 % lassen den Motor im stehenden Auto laufen,
  • 32 % benutzen Wäschetrockner statt Wäscheleinen,
  • 28 % heizen das leere Haus,
  • 22 % drehen lieber die Heizung auf, anstatt einen Pullover anzuziehen

Wärmenutzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Heizenergie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Heute wird in Deutschland ca. 40 % der Energie im Gebäudesektor verbraucht. Davon entfallen etwa 70 % (also 28 % absolut) auf den häuslichen privaten Energieverbrauch. Private Haushalte verbrauchen die meiste Energie für die Heizung bzw. Kühlung der Wohnräume. In Mitteleuropa ist vor allem das Heizen maßgeblich.

Kesseltypen der Wärmeerzeuger in Deutschland 2008[9]
2008
       7,9 Millionen Gaskessel (41 %)            2,7 Millionen Gas-Brennwertkessel (14 %)
      6,0 Millionen Ölkessel (31 %)           0,2 Millionen Öl-Brennwertkessel (1 %)
     0,7 Millionen Biomassekessel (4 %)           1,3 Millionen Thermische Solaranlagen (7 %)           0,3 Millionen Wärmepumpen (2 %).
Daten für Österreich und die Schweiz siehe Heizkessel#Heizkesseltypen nach Brennstoff

Viel Energie lässt sich durch eine gut geplante Installation und Regelung der Heizungsanlage sowie durch eine gute Wärmedämmung des Gebäudes einsparen.

Viele veraltete Heizungen haben nur einen Nutzungsgrad (Maßstab für die Effizienz) von 64 %, neuere Niedertemperaturheizungen bis zu 94 % und moderne Brennwertheizungen bis zu 104 % (Werte bezogen auf den Heizwert). Der Austausch einer alten Heizungsanlage durch eine Brennwertheizanlage kann bis zu 40 % Energie einsparen und somit auch den Ausstoß von Kohlendioxid mindern. Die Erneuerung der Heizungsanlage ist eine der Energiesparmaßnahmen, welche sich am schnellsten wirtschaftlich amortisiert.

Das durchschnittliche Alter der Heizgeräte in Deutschland liegt bei 17,6 Jahren, mehr als ein Drittel (36 %) ist sogar älter als 20 Jahre. Über 70 % der installierten Heizgeräte würden nur die Effizienzklasse C, D oder E erreichen. Die Bundesregierung hat im August 2015 die gesetzlichen Grundlagen zur Umsetzung des "nationalen Effizienzlabels für Heizungsaltanlagen" beschlossen. Das neue Effizienzlabel soll ab dem 1. Januar 2016 für Heizkessel gelten, die älter als 15 Jahre sind.[10]

In den 1980er Jahren schätzte man die Verschwendung von Energie infolge möglicher Wärmeverluste bei Kaminöfen als Einzelraumheizungen um die 70 % des Brennwerts.[11]

20 % Verschwendung
auch bei
neuen Heizkesseln
80 % Nutzwärme
bis zu 50 % Verschwendung
bei veralteten Heizölkesseln
50 % Nutzwärme
bis zu 70 % Verschwendung
bei Kaminöfen
30 % Nutzwärme
Feuerungen

Fast sämtliche in Zimmern aufgestellte Einzelöfen (mit Kohle, Öl, Holz oder biogenen Pellets beheizt) nutzen aufgrund ihrer einfachen Konstruktion den Brennstoff schlecht aus – ein Großteil der erzeugten Wärme geht durch das Abgasrohr verloren. Selbst mit preiswerten Brennstoffen ist diese Art der Heizung unwirtschaftlich. Dies gilt insbesondere für offene Kamine. 1986 zählte man in bundesdeutschen Haushalten 2,6 Millionen Kachelöfen, offene Kamine und Kaminöfen mit einer jährlichen Zuwachsrate von rund 10 %.[11] Die meisten Festbrennstofföfen belasten die Umwelt mit erhöhten Feinstaubemissionen.

Bei einer Studie aus dem Jahr 2003 zur Heizungsoptimierung wurde das Einsparungspotential für die Bundesrepublik Deutschland zwischen 20.000 und 28.000 GWh pro Jahr geschätzt[12], (zum Vergleich: das Kernkraftwerk Brokdorf speiste im Jahr 2010 11.360 GWh elektrischen Strom ins Netz ein[13]). Die Gegenmaßnahmen waren (2003) mit Aufwänden von 2 €/m² bis 7 €/m² Wohnfläche vergleichsweise kostengünstig.[14] Sehr viel Heizenergie (und damit Heizkosten) bei wenig Kostenaufwand kann durch Optimierung des Rücklaufs von Heizkörpern eingespart werden. Bei (Zentral)Heizkesseln auch moderner Bauart können Stillstandsverluste auftreten, die (je nach Alter der Heizungsanlage und Brennstoff) bis zu 50 % der gesamten Brennstoffkosten ausmachen können (siehe Heizkessel#Energieverschwendung).

Brennwertkessel haben einen hohen Brennstoffausnutzungsgrad, indem die Abgase bis unter die Kondensationstemperatur des enthaltenen Wasserdampfes heruntergekühlt werden und dadurch weniger Wärme durch den Schornstein entweicht. Bei der Brennwerttechnik sollen die Rauchgase so weit wie möglich abgekühlt werden, um die in der Verdampfungsenthalpie des Wasserdampfes gebundene Wärmeenergie durch Kondensation des Dampfes zu nutzen. Dazu muss das zum Heizkessel rücklaufende Kreislaufwasser eine möglichst tiefe Temperatur aufweisen, um den tiefsten Rauchgastaupunkt zu unterschreiten und dadurch viel Kondensation zu erreichen. Dies wird erreicht durch Niedertemperatur-Heizkörpern, Fußbodenheizung oder Erwärmung der kalten Gebäude-Frischluft.

Weitere Maßnahmen sind:

Eine Wärmeersparnis gelingt auch durch Erwärmung u. a. der Heizungszuluft mit dem Rauchgas in doppelwandigen Edelstahl-Kaminröhren (Luft-Abgas-System).

Elektroheizungen

Elektroheizungen wandeln zwar die elektrische Energie vollständig in Heizwärme um, da jedoch in Wärmekraftwerken nur etwa 30 % und in Fotovoltaikanlagen nur etwa 15 % der Primärenergie in elektrischen Strom umgewandelt werden können, ist diese Art der Beheizung energetisch äußerst ineffizient und nur dann energetisch zweckmäßig, wenn eine Beheizung nur sehr selten erforderlich ist oder wenn die zum Heizen benötigte elektrische Energie aus Überschüssen erneuerbarer Energien stammt. Hierzu kann es sinnvoll sein, die elektrisch erzeugte Wärmeenergie zu speichern. Idealerweise sollen elektrische Speicherheizungen sich dann aufladen, wenn gerade ein Überangebot an Elektroenergie vorliegt. Das ist mit Rundsteuer-Relais möglich, die, vom Energieversorger gesteuert, Verbraucher ein- und ausschalten können.

Heizkörper

Strahlungsheizungen gelten als effizienter als Konvektionsheizungen (siehe dazu Wärmedämmung#Kritik und Kontroversen), vor allem, wenn sie hydraulisch (mit Niedertemperatur-Rohrschlangen) betrieben werden.

Die ideale Ergänzung eines Brennwertkessels als umweltschonendes und energiesparendes Heizungssystem ist eine Niedertemperaturheizung in Form einer (am wenigsten durch Wärmekonvektion verlierenden Deckenheizung oder anderen Strahlungsheizung. Die geringe Vorlauftemperatur so einer Niedertemperatur-Strahlungsheizung (bis zu 40 °C) entspricht der optimalen Betriebstemperatur eines Brennwertkessels oder einer Solarthermie­Heizung. Fußbodenheizungen geben etwa zwei Drittel ihrer Wärme als Strahlungswärme ab, Deckenheizungen etwa 90 %. Die Temperaturerhöhung umgebender Raumflächen und Nichterw#ärmung von Luft führt zu einer Absenkung der Raumtemperatur und damit einer weiteren Energieeinsparung (6 % Energieeinsparung je abgesenktem Kelvin Raumtemperatur sind möglich). In gut wärmegedämmten Häusern können auch übliche Wandheizkörper mit geringen Heißwassertemperaturen aus einem Brennwertkessel betrieben werden. Eine ähnliche Behaglichkeit bei abgesenkter Raumtemperatur versprechen entlang der Außenwände verlegte Heizleisten, die durch aufsteigende Warmluft zunächst die Wandoberfläche erwärmen, welche die Wärme dann über die physiologisch vorteilhafte Wärmestrahlung an den Raum abgibt. Ebenso wie bei Wand- und Fußbodenheizungen kann so die Raumluft etwas kühler bleiben und Wärmestaus an der Zimmerdecke werden vermieden.

Wand- und Fußleistenheizungen sollten nicht durch Vorhänge oder Schränke abgeschirmt werden.
Auch normale Heizkörper funktionieren effizienter, wenn vorhandene Verkleidungen und gegebenenfalls Vorhänge entfernt werden, welche den Luftstrom um den Heizkörper behindern. Sinnvoll ist es auch, die Wandfläche hinter dem Heizkörper besonders gut zu dämmen. Steht der Heizkörper in einer Wandnische, so wird in einem ungedämmten Gebäude durch die verringerte Wandstärke besonders viel Wärme durch die Außenwand verloren gehen. Ist eine stärkere Dämmung nicht möglich, hilft schon eine im Baumarkt als Rolle erhältliche drei bis fünf Millimeter dicke Styroporschicht mit aufkaschierter Alufolie die zur Außenwand gerichtete Wärmestrahlung des Heizkörpers zurück in den Raum zu reflektieren.

Für die Auswahl des Bodenbelages bei Fußbodenheizungen sind sowohl die Dicke als auch die Wärmeleitfähigkeit die entscheidenden Kriterien. Dünnere und besser Wärme leitende Beläge (Keramiken) verringern die Temperaturdifferenz. Gut dämmende und dickere Beläge (Teppiche) sind weniger günstig.

Thermostate an Heizkörpern und Heizgeräten regulieren die Raumtemperatur und steuern somit den Energiebedarf. Bei Wohnräumen gilt eine Temperatur von 20 bis 21 °C als Standard. Eine verringerte Raumtemperatur führt pro 1 °C zu einer durchschnittlichen Energieersparnis von 6 %.

Ein weiteres bauliches Mittel zur Energieeinsparung ist die Vermeidung unnötig hoher Räume. Der Temperaturunterschied zwischen Boden und Decke kann über 10 °C betragen. Jedoch genügt ein langsam laufender Deckenventilator, um die Wärme wieder gleichmäßig im Raum zu verteilen.

Ebenso sollten Treppenaufgänge durch Türen von den Wohnräumen abgeteilt sein.

Weitere Informationen zu Gebäuden unter Energiestandard, Niedrigenergiehaus und Passivhaus.

Fernwärme

Fernwärme wird durch Heizwerke bereitgestellt. Bei Kraft-Wärme-Kopplung ist die Energieeffizienz deutlich gesteigert. Kraft-Wärme-Kopplung ist 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). Durch die Blockgröße von Heizwerken ist dort ein erhöhter technischer Aufwand wirtschaftlich, um die Energieeffizienz zu steigern. Dem stehen Wärmeverluste bei der Übertragung gegenüber. Fernwärmenetze helfen jedoch auch bei der Reduzierung der Abgaseinzelemissionen.

Prozesswärme

Abwärme aus Prozesswärme, wie sie in einigen Industrieanlagen anfällt, ist eher auf das räumliche Umfeld beschränkt.

Wärmepumpe

Eine Wärmepumpenheizung gewinnt Wärme durch das Kühlen der Außenluft, des Oberflächen- oder Grundwasers oder oberflächennaher Erdschichten. Wärmepumpen können den Wirkungsgrad der Stromerzeugung mittels fossiler Energieträger oder Kernspaltung ausgleichen und sind daher mit Feuerungen konkurrenzfähig. Die Kühlung der Außenluft als Wärmequelle ist stark außentemperaturabhängig und wird bei niedrigen Temperaturen unwirtschaftlich. Stehen hingegen günstige Bedingungen zur Verfügung (Wärme aus z. B. Oberflächenwasser oder grundwasserführenden Schichten) und werden Niedrigtarifzeiten und Überschüsse nachhaltig erzeugter Elektroenergie genutzt, zählen Wärmepumpen, verbunden mit Wärmespeichern, zu den effizientesten Heizungen. Nachteilig sind die hohen Investitionskosten.

Geothermie

Die Geothermie ist in Deutschland fast immer mit dem Einsatz von Wärmepumpen verbunden, da kaum Lagerstätten mit hoher Temperatur erreichbar sind. Die Geothermie ermöglicht effizientes umweltfreundliches Heizen, erfordert aber hohe Investitionen.

Sonnenkollektoren

Sonnenkollektoren können wesentliche Teile des Heizenergiebedarfes und des Warmwasserbedarfes decken. Hierzu tragen nicht nur effektive Sonnenkollektoren bei, sondern besonders auch Wärmespeicher mit bis zu saisonaler Kapazität. Verbunden mit Niedrigenergiehäusern kann Solarwärme eine aktive Heizung ganz ersetzen.

Stickoxid-Vermeidung

Durch die endotherme Stickoxidbildung (NOx) bei allen Verbrennungsvorgängen wird Energie chemisch wieder gebunden (siehe auch Reaktionsenthalpie). Verbrennungstemperaturen unter 1.000 °C, wie sie beispielsweise mit katalysatorgestützten Porenbrennern möglich sind (sogenannte „Kalte Flamme“-Technik), können diese Art Energieverlust vermeiden. Dieses Verfahren wird sowohl für Industrieanlagen (zur Aufheizung von Werkstücken) als auch für Gebäudeheizungen verwendet.[15]

Lüften / Lüftung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Energieeffizientes Lüften erfordert die Aufmerksamkeit der Bewohner. Manuelles Lüften während der Heizperiode führt zu einem Energieverlust. In Häusern ohne automatisches Lüften mit Wärmerückgewinnung ist das Stoßlüften sowohl für das Erreichen einer guten Innenluftqualität als auch zur Einsparung von Heizenergie dem Dauerlüften (z. B. mittels Ankippen der Fenster) überlegen. Das liegt daran, dass beim Stoßlüften lediglich die Luft ausgetauscht wird und kaum Zeit bleibt, dass sich auch Gegenstände und Wände abkühlen.

Warme Luft steigt auf und kalte Luft sinkt ab. Ein Deckenventilator kann eine bessere Durchmischung der Luft und somit eine raschere Temperaturangleichung erreichen. Deckenstrahlungsheizungen führen zur geringsten Wärme- und Luftkonvektion von allen Heizkörpersystemen. Dauerlüftungsöffnungen sollten in Bodennähe des Raumes und nicht an der Zimmerdecke situiert sein, um warme Luftpolster nicht oben ins Freie entweichen zu lassen (was auch beim Ankippen von Fenstern passiert). Eine ähnliche energiesparende Funktion erfüllt ein Luftsiphon für Kellerräume, mit dem Frischluft zu einer Auslassöffnung in Bodennähe geführt wird. Viel Wärme geht auch als latente Wärme gebunden in Wasserdampf verloren, Luftentfeuchter können da Wärme zurückgewinnen (siehe dazu auch Brennwertkessel#latente Wärme nutzen).

Passivhausschema

In Häusern mit einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung ist zusätzliches Lüften kontraproduktiv. Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung sind anspruchsvolle technische Systeme, die hygienische, energetische und wohnklimatische Qualitätsmerkmale haben.

Wärmedämmung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Viel Energie spart man auch durch eine gute Wärmedämmung des Gebäudes. Beispiele sind die Wärmedämmung sämtlicher Außenflächen (Wände, Böden, Dächer, Türen und Fenster).

Der Wärmeverlust über die Fenster kann durch Wärmeschutzverglasung und dicht schließende Fenster verringert werden.

Bei der Modernisierung von Gebäuden hat die Wärmedämmung einen hohen Stellenwert. Soll oder kann die Fassade nicht verändert werden, gibt es inzwischen Dämmsysteme, die auch auf der Innenseite der Außenwände angebracht werden können. Das Dämmen von obersten Geschossdecken bzw. des Daches ist in der deutschen Energieeinsparverordnung für Käufer von Gebäuden binnen 2 Jahren verpflichtend. Es muss ei Dämmwert von 0,24 W/m²K erreicht werden.

Wesentlich ist eine weitgehende Luftundurchlässigkeit des Gebäudes. Schon geringe Zugluft kann bei einem wirkungsvoll gedämmten Gebäude wesentlich mehr Wärme aus dem Gebäude tragen als die Wärmeleitung durch die Außenflächen. Zugluft kann auch durch Küchen-Dunstabzugshauben, unbenutzte Zimmeröfen und schlecht schließende Dachbodentüren hervorgerufen werden. Zum Test der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden dient der Blower-Door-Test.

Bauthermografie – ungedämmte Außenwand

Ein Mittel zur Energieeinsparung ist auch, bei Dunkelheit die Rollläden bzw. Fensterläden zu schließen. Die Luft zwischen Fenster und Laden wirkt so als zusätzliche Wärmedämmung.[16]

Industrieprozesse

Die Wärmedämmung im industriellen Umfeld über 700 °C erfolgt mittels Hochtemperaturwollen. Gegenüber den klassischen Wärmedämmstoffen wie etwa Feuerleichtsteine (Calciumsilicat- 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
  • in der Keramik- und Porzellanindustrie
  • in der Heißgasfiltration
  • in der Gerätetechnik (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.

Warmwassernutzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

An zweiter Stelle im Energieverbrauch eines Haushalts steht die Warmwasserbereitung.

Wie bei der Raumwärme gibt es die drei Pfade

  • Minderung des Verbrauchs
  • effizientere Bereitstellung
  • Rückgewinnung von Wärmeenergie
Minderung des Verbrauchs[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der höchste Warmwasserverbrauch im Haushalt entsteht durch die Körperpflege (Baden, Duschen). Ein Duschbad erfordert je nach Dauer ca. 40 bis 75 Liter Warmwasser, ein Wannenbad durchschnittlich 160 Liter, also etwa das Dreifache (dessen Wärme kann aber durch Auskühlen lassen zur Raumheizung beitragen, was beim Duschen mit dem Wasser in der Duschtasse kaum praktiziert wird). Bei wassersparenden Duschköpfen ist die Austrittsgeschwindigkeit des Wasserstrahls deutlich erhöht, wodurch trotz Reduzierung der Durchflussmenge das Gefühl eines satteren Strahls entsteht. Einsparungen von bis zu 50 % sind möglich.[17] Letztlich ist jedoch auch hier das Verhalten der Nutzer mitentscheidend.

Effiziente Bereitstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Erzeugung von Warmwasser mittels elektrischem Strom ist uneffektiv und teuer, weil der Primärenergieverbrauch bei der Erzeugung (und dem Transport) dieses Stroms etwa dreimal so hoch ist wie die Nutzenergie. Vor den (elektrisch beheizten) Warmwasserspeicher kann jedoch ein solar- oder wärmepumpenbeheizter Wasserspeicher vorgeschaltet werden.

Es gibt jedoch auch Warmwasserspeicher an Wärmepumpen, die deren Heißgasenergie ausnutzen, um das Temperaturniveau von 70 °C im oberen Teil zu schaffen.

Die Verluste des Warmwasserspeichers selbst und dessen Ablauf können durch eine bessere Dämmung und eine Absenkung der Speichertemperatur verringert werden.

60 °C dürfen dauerhaft nicht unterschritten werden, da sonst die Gefahr der Vermehrung gefährlicher Legionellen besteht. Diese Bakterien können Lungenentzündungen oder grippeähnliche Erkrankungen (Legionärskrankheit, Pontiacfieber) verursachen.[18] Alternativ kann eine Legionellenschaltung angewandt werden, die bei Boilertemperaturen < 60 °C diesen einmal wöchentlich über 70 °C hochheizt. Der Kalkausfall in den Rohren ist bei Temperaturen über 60 °C stark erhöht und verengt je nach Material der Rohre den Rohrquerschnitt.

Die Zirkulationspumpe eines Warmwassernetzes kann bei potentiell geringem Bedarf (z. B. in der späten Nacht) abgeschaltet werden. Die Wärmeverluste in der Zirkulationsleitung entfallen hierdurch teilweise.

Alternativ zum Warmwassernetz mit Zirkulationsleitung kann ein Durchlauferhitzer in der Nähe der Zapfstelle Leerlauf- und Leitungsverluste vermeiden. Elektrische Durchlauferhitzer sind zwar einfach zu installieren, lohnen sich jedoch nur bei entlegenen Zapfstellen mit geringem Warmwasserbedarf. Gasdurchlauferhitzer haben diese Nachteile nicht, jedoch steht nicht überall Gas zur Verfügung. Wenn möglich, ist eine bessere Wärmedämmung der Leitung die Lösung der Wahl.

Manche Waschmaschinen können ihr Waschwasser aus dem Warmwassernetz beziehen, anstatt es selbst elektrisch zu erwärmen.

Rückgewinnung von Wärmeenergie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Siehe auch den Artikel über Abwasserwärmerückgewinnung.

Warmes Abwasser entsteht in der Dusche/Badewanne und in Waschmaschine und Geschirrspüler.

Wenn die Dusche einen Durchlauferhitzer hat, kann man das zulaufende Wasser über einen Wärmeübertrager mit dem ablaufenden Duschwasser erwärmen.

Wenn ein Wärmespeicher mit Schichtung vorhanden ist kann das warme Abwasser nach Filterung direkt dazu genutzt werden, das Wasser in den kälteren Schichten zu erwärmen. Hierzu ist allerdings eine separate, gut gedämmte Leitung für das warme Abwasser nötig und ein Schichtspeicher, der dafür vorgesehen ist.

Außerdem kann man die Wärmeenergie des Abwassers mit einer Wärmepumpe auf ein höheres, besser nutzbares Temperaturniveau anheben und in den Warmwasserspeicher einbringen.

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

Viele Geschirrspüler nutzen einen Kaltwasservorrat im Zulauf zur Kondensationstrocknung des Spülraumes. Die teilweise in diesen übergegangene Wärme kann bei einem nachfolgenden Spülgang eingespart werden.

Speisenerwärmung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mit Gas betriebene Herde und Backöfen sind wegen der Wandlungsverluste bei der Umwandlung von Primärenergie in elektrischen Strom im Kraftwerk und dem hohen Strompreis pro kWh effizienter.

Zum Herd passende Töpfe sind bei Elektroherden mit Einzelplatten hilfreich, um Energie zu sparen. Thermostate und Aufkochhilfen erleichtern ebenfalls effizientes Kochen. Ein geschlossener metallischer Deckel vermeidet Wärmeverluste.

Eierkocher sind effizienter und wassersparender, als die Eier im Topf zu kochen.

Energieeffizient arbeiten Wasserkocher oder Tauchsieder, da der Heizkörper direkt das Wasser erwärmt. Energie kann auch gespart werden, wenn nur die tatsächlich nötige Wassermenge auf die tatsächlich nötige Temperatur erhitzt wird (zur Zubereitung von Heißgetränken beispielsweise ist oft nicht 100 °C heißes Wasser notwendig).

Bei Kaffeemaschinen kann durch Umfüllen des fertigen Kaffees in eine Thermoskanne Energie gespart werden.

Bei einer längeren Kochdauer kann die Herdplatte so niedrig eingestellt werden, dass das Wasser gerade noch köchelt – solange sich Wasser im Topf befindet, ist außer beim Schnellkochtopf eh keine höhere Gartemperatur erreichbar. Wenn Wasser kocht, wird zusätzlich zugeführte Energie durch Verdampfung an die Umgebung abgegeben, ohne dass sich die Garzeit hierdurch verringert.

Ein schnelles Garen ist hingegen im Schnellkochtopf möglich, in dem aufgrund des höheren Druckes die Kochtemperatur deutlich über 100 °C liegt. Durch die verkürzte Kochzeit wird Energie eingespart, auch pfeift der Topf, wenn es kocht.

Produkte und Speisen vor dem Zubereiten zum Auftauen rechtzeitig aus dem Gefrierschrank zu holen, spart zwar Energie für das Auftauen, sie geht jedoch der Raumwärme verloren. Daher kann man im Winter besser im Kühlschrank auftauen und die Kälte für diesen nutzen. Gekochte Speisen sollen erst abkühlen, bevor sie in den Kühlschrank gestellt werden.

Geräte und Anlagen in Haushalt und Betrieb[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Haushaltsgeräte machen den zweitgrößten Posten des Energiebedarfs eines Haushaltes aus. Die größten Anteile am Gesamtverbrauch haben dabei Kühlgeräte und Wärmegeräte (also Herd und Backofen), die Waschmaschine und, soweit vorhanden, Wäschetrockner und Spülmaschine.

Trotz energieeffizienterer Technik ist der durchschnittliche Strom- und Energieverbrauch in deutschen Haushalten fast unverändert geblieben. Moderne Geräte verbrauchen gegenüber älteren Haushaltsgeräten aus den 1980er Jahren um ein Viertel bis zur Hälfte weniger Strom, diese Einsparung wird durch neue Stromanwendungen und auch Unachtsamkeit nahezu komplett kompensiert.[19] Viele Haushalte sind sich ihres unnötigen Energieverbrauches nicht bewusst.[20] Verbraucherzentralen bieten kostenlose Energieberatungen an.

Waschmaschine[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Waschmaschinen können mit hygienischen Einschränkungen auch ohne Vorwäsche und bei geringer Temperatur ab 20 °C[21] ausreichend sauber waschen. Dies reduziert den Wasser- und Stromverbrauch. Trotz automatischer Mengensteuerung arbeitet eine Waschmaschine am effizientesten bei ihrer Nennwaschmenge – hierauf ist sie optimiert.

Trocknen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Lufttrocknen der Wäsche im Freien auf der Wäscheleine vermeidet jeglichen Ergieaufwand für das Trocknen. Dabei unterstützt das Schleudern: Je höher die Drehzahl, umso größer der Effekt. Eine textilbezogen zu hohe Drehzahl kann zu erhöhtem Aufwand beim Bügeln/Mangeln führen. Das Trocknen im Wind kann Knitter verringern.

Das Trocknen mit dem Wäschetrockner erfordert auch bei den Kondenstrocknern einen hohen Energieaufwand. Noch einmal 50 % effizienter sind Trockner mit Wärmepumpe.[22]

Das Trocknen der Wäsche auf der Leine in Innenräumen entzieht der Raumluft Energie und verursacht unter Umständen kondensierende Feuchtigkeit an kälteren Orten der Wohnung.

Geschirrspülen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Voll gefüllte Spülmaschinen nutzen die Energie pro Spülvorgang besser aus. Manche Spüler können auch das meist effizienter erwärmte Haus-Warmwasser nutzen und benötigen dann weniger Elektroenergie für die eingebaute Heizung. Aktuell gilt die Zeolithtechnik als Energie sparendste Variante, bei ca. 11 Liter Wasser und 1 kWh Energieverbrauch können 160 Geschirrteile gereinigt werden, andere Geräte verbrauchen doppelt so viel und mehr.[23]

Das Spülen von Hand ist am energie- und wassersparendsten, wenn ein Wasch- und ein Spülbad benutzt wird, und am ineffizienesten, wenn unter laufendem Wasser gespült wird.

Kühlen und Frischhalten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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 seine Abwärme 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.

Der Austausch eines Kühlschrankes lohnt sich meist erst, wenn der alte 10 bis 15 Jahre alt ist und der neue die höchste Energieeffizienzklasse hat. Bei Gefriergeräten amortisiert sich der Neukauf noch seltener. Gefriertruhen sind etwa 12 % effizienter als Gefrierschränke. Kühlgeräte arbeiten effizienter, wenn sie kühl stehen.[22] Hersteller geben eine Mindest-Umgebungstemperatur an.

Manche Kühlgeräte verbrauchen so viel Strom, dass ein Austausch 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.[24]

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

Beleuchtung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

LED-Lampen benötigen etwa 15 bis 112 der Energie von Glühlampen. Ein Glühlampe gibt nur 3…5 % der Energie als Licht ab, der Rest wird zu Wärme.

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

Energiesparende Lampen wie LED-Lampen haben einen höheren Herstellungs- und Entsorgungsaufwand sowie Verkaufspreis, dies wird jedoch durch den höheren Wirkungsgrad und die längere Lebensdauer ausgeglichen. Bei Leuchtstofflampen kann durch Einsatz von elektronischen Vorschaltgeräten in Verbindung mit Bewegungs- und Lichtsensoren bis zu 75 % gegenüber konventionellen Vorschaltgeräten eingespart werden.

Auch Halogenlampen liefern zwar bei gleicher elektrischer Leistungsaufnahme einen höheren Lichtstrom als konventionelle Glühlampen, die Hochvoltvarianten sind jedoch in der EU bereits von Einschränkungen des Verkaufs wegen Ineffizienz betroffen.

Als energiesparender Ersatz für Glüh- und Halogenlampen sind LED-Leuchtmittel verfügbar. Sie erreichen auch bei niedrigen Farbtemperaturen von 2700–3000 K, die einer Glühlampe entsprechen, eine hohe Effizienz.

Entscheidend für den Vergleich der Helligkeit ist der Lichtstrom in Lumen. Keine Aussagekraft hat die elektrische Leistung in Watt, denn sie benennt den Stromverbrauch und nicht die Helligkeit. Ist bei Glühlampen erreichen Lichtausbeuten bis 10 lm/W, LED-Lampen erreichen 50 bis 83 lm/W. Besonders effiziente Modelle erreichen 110 lm/W.

Computer, Unterhaltungselektronik und Kleingeräte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Flachbildschirme benötigen weniger Energie als Kathodenstrahlröhrenbildschirme

Durch das vollständige Trennen vom Netz von Geräten mit Bereitschaftsbetrieb (Standby-Funktion) spart ein Durchschnittshaushalt etwa 3 % des elektrischen Stroms ein. Zur Veranschaulichung der Problematik: Laut Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen verbrauchen die Standby-Funktionen von Fernseher, Computer, CD-Player und Co. jährlich unnötig 20 Milliarden kWh in der Bundesrepublik.[25] 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 Ziehe des Netzsteckers abgeschaltet werden.

Geräte sollten einen Netzschalter besitzen. Moderne Desktop-Computer sind oftmals für die Nutzung als reines Schreibgerät weit überdimensioniert, sodass ein Großteil der Energie dafür genutzt wird, um Bauteile zu versorgen, die der Benutzer selten oder überhaupt nicht benutzt. Zudem wird letztendlich die gesamte vom Rechner benötigte Energie in Wärme umgewandelt, die aus dem Gerät abgeführt werden muss. Ein Notebook ist meist deutlich sparsamer, da es als Mobilgerät auf lange Akkulaufzeit und daher auf niedrigen Stromverbrauch ausgelegt ist. Aber auch für Desktop-Rechner und weitere Heimelektronik existieren viele Möglichkeiten, Energie einzusparen (siehe auch: Green IT).

  • Verwendung einer Steckdosenleiste mit Schalter, sodass alle Geräte mit einem Handgriff vom Stromnetz getrennt werden können
  • Master-Slave-Steckdosen verringern den Standby-Verbrauch der Peripheriegeräte
  • Ausschalten der Geräte statt Standby-Betrieb inklusive Abschalten des Bildschirms (Bildschirme laufen in 23 aller Unternehmen nachts durch)[26]
  • Verwendung energiesparender Komponenten: Die Prozessor-Hersteller haben Stromspartechniken in ihre Prozessoren integriert, siehe beispielsweise Cool’n’Quiet (AMD) und SpeedStep (Intel). Hierbei laufen die Prozessoren normalerweise mit etwa halber Rechenleistung, bei nur einem Bruchteil (zumeist 10 % bis 20 %) des normalen Energiebedarfs. Wird mehr Rechenleistung benötigt, schaltet das Betriebssystem den Prozessor automatisch hoch.
  • Energiesteuerungssysteme nutzen, die in Software und Hardware integriert sind:
  • Aktuelle Netzteile haben einen Wirkungsgrad von 85 % bis 95 %, billige und ältere Geräte erreichen deutlich weniger.
    • Ausschalten des PCs durch den Netzschalter am Netzteil (Gehäuserückseite) – das softwaregesteuerte Herunterfahren versetzt den PC lediglich in einen Bereitschaftsmodus, in dem bestimmte Teile noch mit Energie versorgt werden.
  • 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 WLAN-Geräten lässt sich in vielen Fällen reduzieren: bei Antennen in demselben Raum genügen meist schon 20 % Sendeleistung

Auch Recherchen im Internet verbrauchen Strom durch die in Anspruch genommenen Leistungen der Server der Netzknoten und Suchmaschinen.[27][28]

Gebäudenutzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In öffentlichen Gebäuden und Schulen kann allein durch das Verhalten der Nutzer 20 % Energie eingespart werden. Vielerorts werden Erfolgsbeteiligungsmodelle wie „fifty-fifty“ angeboten, beispielsweise in Frankfurt, Hamburg oder Berlin. Diese Projekte sind ein Beitrag zum Klimaschutz und vermitteln diese Zukunftsfragen auch an Kinder und Jugendliche.[29]

Materialnutzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Verpackungen und Datenträger, Recycling[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Für Verpackungsmaterial, das nicht produziert wird, braucht auch keine Energie aufgewendet zu werden. Durch Wiederverwertung (Recycling), insbesondere von Verpackungsmaterialien, kann ein Teil der zur Herstellung notwendigen Energie eingespart werden. Die problembehaftete und aufwendige 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 manuelle Mülltrennung, getrennte Touren und Sortierung.[30]

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.

Leichtbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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, umso 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 spürbar ist dies beim Beschleunigen und beim Bergauf-fahren.
  • 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 Tonnenkilometer senken.

Mobilität[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Verkehrsmittelwahl[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei Verkehrsmitteln bestehen mehrere Motivationen, die einen sparsamen Umgang mit Energie (hier: Kraftstoff) vorteilhaft erscheinen lassen.

  • hohe Kraftstoffpreise
  • Reichweitensteigerung
  • Nutzlasterhöhung
  • Nutzwertsteigerung
  • Umweltschonung

Energieeinsparung bei Verkehrsmitteln aus Umweltschutzgründen ist eher 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 Dieselrußpartikelfilter erhöhen den Verbrauch um bis zu 10 %.

Auch beim Verkehr sind durch verbesserte Fahrzeug- und Antriebstechnik erhebliche Effizienzsteigerungen möglich (für all diejenigen, die sich diese neuen Fahrzeuge kaufen wollen und können). 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.

Transport und Verkehr[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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 eine tägliche Strecke von 100 km ca. 100 kWh pro Tag, bei 200 Arbeitstagen wären dies 20.000 kWh. Man vergleiche dazu die Energieverbräuche für Strom von 2300 kWh pro Jahr für einen Zweipersonenhaushalt.

Im Verkehr kann Energie eingespart werden, durch

  • Vermeidung unnötiger Fahrten mit Kraftfahrzeugen
  • Anschaffung von Fahrzeugen mit geringerem Kraftstoffverbrauch
  • Umstieg auf energieeffizientere Verkehrsmittel (Fahrrad, Fußverkehr, Öffentliche Massenverkehrsmittel)
  • Nutzung von Fahrgemeinschaften
  • verstärkter Ausbau von Elektromobilität im ÖPNV (Straßenbahn, Oberleitungsbus, Seilbahnen)
  • Verzicht auf Waren, die von weither zum Konsumenten gebracht werden, die aber auch lokal hergestellt werden (beispielsweise Äpfel aus Neuseeland, Pflastersteine aus China, Mineralwasser aus Italien, Butter aus Irland, Wein aus Australien)
  • Verzicht auf „Veredelungsverkehr“ (Schweineaufzucht in Österreich, Schlachtung in Deutschland, Verarbeitung in Italien, Verkauf europaweit)
  • Erhöhung der Haltbarkeit von Produkten (Energieeinsparung bei der Herstellung, beim Transport und bei der Entsorgung)
  • Ersatz von Reisen und Fahrten durch Videokonferenzen oder Heimarbeit
  • Verkürzung von Fahrten (Einkauf in Wohnungsnähe, Wahl einer Wohnung nahe dem Arbeitsplatz, Urlaub in der Nähe u. ä.)

Verkehr erzeugt Kosten bei der Bereitstellung von Infrastruktur (Grundstückskauf, Verkehrswegebau, Sanierungen), im Sozialbereich (Unfallfolgekosten) und aufgrund der Emissionen, die alle aber nicht durch die auf Treibstoffe verhängte Verbrauchssteuern aufgebracht werden.

Theoretisch ideal wäre es, wenn diese externen Kosten anstatt von Staat, Sozialversicherungsträgern, und Kommunen vollständig von den Verursacher getragen werden könnten (siehe „Verursacherprinzip“); d. h. keine sog. externe Kosten auf Dritte überwälzt werden. Die Kostenwahrheit würde zu höheren Treibstoffpreisen führen, von denen Lenkungswirkungen erwartet werden.

Für den Lufttransport gilt folgende Faustformel: Pro 5.000 km wird das Eigengewicht des Produktes in Kraftstoff verbraucht. Für Produkte mit geringem spezifischem Gewicht (z. B. Styropor) 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, Thrust Fin (Schifffahrt), ENAflex-S (Schiene)
  • Alternativenergien: billigere Kraftstoffe, wie Gas, Wasserstoff oder Elektroenergie

Näheres beschreibt Alternative Antriebstechnik.

Siedlungspolitik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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, sodass 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 energieaufwendige 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:

Weitere Energiesparmöglichkeiten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Durch überlegtes Konsumieren und Investieren lässt sich viel Energie einsparen:

  • auf überflüssige oder halb befüllte Gefriertruhen verzichten – ganzjährig oder saisonal; deutlich verlängerte Ladenöffnungszeiten machen sie für viele Menschen entbehrlich
  • Lebensmittel aus regionalem Anbau und der entsprechenden Saison können Transport- und sonstigen Verbrauch (z. B. für Treibhausbeheizung) vermeiden
  • Neue Geräte sparen Energie verglichen mit Alt- oder Billiggeräten
  • Langlebige Möbel und Geräte reduzieren den spezifischen Energieaufwand für die Herstellung
  • Moderne Umwälzpumpen und ein Hydraulischer Abgleich[31] der Heizung spart Elektroenergie[32]
  • Unnötige Neuanschaffungen sollten vermieden werden; so sollten z. B. funktionierende Geräte nur dann ersetzt werden, wenn wesentliche Energieeinsparungen erzielt werden, denn vielfach dauert es sehr lange, bis sich der etwas geringere Energieverbrauch positiv in der Gesamtenergiebilanz (einschließlich der zur Herstellung benötigten Energie) manifestiert; so benötigt ein 17-Zoll-TFT-Bildschirm zwar etwa 70 % weniger Energie als ein 19-Zoll-Röhrenmonitor bei gleicher Auflösung, ist aber in der Herstellung sehr energieaufwendig und umweltschädlich
  • Beim Betrieb eines Aquariums kann man Energie sparen (siehe auch Energiespartipps Aquarium), indem man das Aquarium mit einem Deckel verschließt
  • Es reduziert sich im Winter der Heizenergieverbrauch, wenn nachts sowie beim Verlassen der Wohnung die Heiz-Temperatur abgesenkt wird.[33]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wikibooks: Energiesparen – Lern- und Lehrmaterialien
Wiktionary: Energieeinsparung – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden (Energieeinsparungsgesetz – EnEG). Aktuelle Fassung. 4. Juli 2013, abgerufen am 8. Juli 2014.
  2. Andersen, Uwe/Wichard Woyke (Hrsg.): Handwörterbuch des politischen Systems der Bundesrepublik Deutschland 5., aktual. Aufl. Opladen: Leske+Budrich 2003. Lizenzausgabe Bonn: Bundeszentrale für politische Bildung 2003.
  3. BMWi: Nationaler Aktionsplan Energieeffizienz. PDF, 2014
  4. Forschungsradar Energiewende: Entwicklung des Energieverbrauchs in Deutschland. 2014
  5. Initiative Energieeffizienz (Memento vom 20. Juli 2006 im Internet Archive) (PDF)
  6. Wuppertal Institut: (Memento vom 27. September 2007 im Internet Archive) Optionen und Potenziale für Energieeffizienz und Energiedienstleistungen (PDF)
  7. EU-Kommission: Startschuss für die Europäische Energieunion. Pressemitteilung vom 4. Februar 2015
  8. Artikel Briten üben Selbstgeisselung bei spiegel.de, abgerufen am 22. Dezember 2011
  9. Deutschland-Infografik bei meineheizung.de, private Website
  10. Gesetzentwurf der Bundesregierung (Memento vom 4. März 2016 im Internet Archive)
  11. a b Giftiges Feuerle. In: Der Spiegel. 4. Januar 1988, abgerufen am 8. Juli 2014.
  12. Jagnow, Wolff: OPTIMUS-Kurzbericht, Seite 7, (PDF; 198 kB) (Memento vom 27. November 2013 im Internet Archive)
  13. Power Reactor Information System der Internationalen Atomenergieorganisation IAEO (englisch)
  14. Das Projekt OPTIMUS (Memento vom 2. Oktober 2013 im Internet Archive)
  15. Porenbrennertechnologie
  16. 50 Tipps um Zuhause Energie zu sparen (Memento vom 12. April 2011 im Internet Archive)
  17. Bund der Energieverbraucher - Duschen (abgerufen am 16. Oktober 2007)
  18. Stiftung Warentest: 60 Grad sind optimal (abgerufen am 11. Dezember 2012)
  19. Gleichbleibender Energiebedarf trotz modernster Technik Verbraucherzentrale NRW
  20. Bewertung Stromverbrauch je Haushalt
  21. http://www.oekotest.de/cgi/index.cgi?artnr=95853
  22. a b https://www.t-online.de/heim-garten/energie/id_75288596/neue-haushaltsgeraete-wann-sich-ein-umstieg-finanziell-lohnt.html Wann sich die Neuanschaffung lohnt (Info bei T-Online), abgerufen am 10. April 2020
  23. Zeolithtechnik Geschirrspüler – Stiftung Warentest
  24. Klima sucht Schutz: KühlCheck
  25. Erhebung zum Energieverlust bundesweit durch den Standby Betrieb Stromtipps - Verbraucherzentrale NRW
  26. Sparpotential. Büro-Bildschirme sind Stromfresser . In: Frankfurter Allgemeine Zeitung, 17. Oktober 2013. Abgerufen am 17. Oktober 2013.
  27. Google verärgert über eine Kanne Tee
  28. Internet carbon study
  29. www.energiesparen-macht-schule.de
  30. Vgl. z. B. Dirk Asendorpf: Gegen den Trennt. - Moderne Sortiertechnik hat den gelben Sack längst überflüssig gemacht. Dennoch läuft das unsinnige Milliardengeschäft weiter. In: Die Zeit Nr. 12 vom 15. März 2007
  31. Hydraulischer Abgleich (Memento vom 7. April 2016 im Internet Archive)
  32. Focus Energiesparen vom 30. August 2007
  33. Heizkosten sparen im Haushalt (abgerufen am 2. November 2011)