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AbschlussberichtderAmphiro-DJH-Studie

EinflussvonCO2-KompensationsmaßnahmenundEchtzeit-FeedbackaufdenEnergie-undWasserverbrauch:EineFeldstudieamBeispieldesDuschverhaltens

Datum: 25.August2017

Version: V1.0

Autoren: SebastianA.Günther,UniversitätBamberg AnnaKupfer,UniversitätBamberg SamuelSchöb,UniversitätBamberg VerenaTiefenbeck,ETHZürichundUniversitätBonn ThorstenStaake,UniversitätBambergundETHZürich

KontaktinformationenFragenzurForschung:thorsten.staake@uni-bamberg.deFragenzurAnwendung:stephan.reinhold@jugendherberge.de

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InhaltsverzeichnisZusammenfassung........................................................................................................................................3

1. MotivationundStudienziele................................................................................................................4

2. BeschreibungderVerbrauchsanzeige..................................................................................................6

3. StudiendesignundStudiendurchführung............................................................................................7

4. Ergebnisse..........................................................................................................................................10

5. ImplikationenundFazit.....................................................................................................................14

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ZusammenfassungDieWarmwassernutzungmacht einen erheblichen Teil des Energieverbrauchs imGebäudesektor aus.Hinzukommt,dasWarmwasserzumüberwiegendenTeilmitfossilenEnergieträgernbereitetwirdundsomit für einen erheblichen Anteil des CO2-Ausstoßes verantwortlich ist. DennochwirdWarmwasservondenmeistenMenschenbisherkaummitEnergieundCO2-Emissionen inVerbindunggebrachtundistdaherauchregelmäßignichtTeilderBemühungenumEnergieeffizienz.

Rund 70% desWarmwassers werden in der Dusche aufgewendet. Im Rahmen einer Pilot-Installationwurde untersucht,wie Verbrauchsinformationen („Feedback“) Konsumentinnen und Konsumenten zueinembewussten und effizientenUmgangmitWarmwassermotivieren können undwelchen EinflussCO2-KompensationsmassnahmenaufdasVerhaltenhaben.

Hierfür wurden 93 Duschen der Jugendherberge Nürnbergmit einer Verbrauchsanzeige„amphiro b1connect“ausgestattet.DasGerät,daszwischenBrauseschlauchundBrausekopf installiertwird,erfasstdenWasser-undEnergieverbrauchundzeigtdieDatenalsleichtverständlichesFeedbackbereitswäh-rendderDuschean.DurchdasFeedbackbringenNutzerinnenundNutzerihrVerhaltenmitihremRes-sourcenverbrauchinVerbindung,setzensichspielerischSparzieleundpassenschlussendlichihrVerhal-tenan.DasGeräterzeugtdieEnergiezumBetriebausdemWasserfluss,benötigtdaherkeineBatterieundkeineaufwändigeInstallationundistwartungsfrei.

Die Studienergebnisse zeigen, dass Echtzeitfeedback zu signifikanten Einsparungen beimWasser- undEnergieverbrauchbeimDuschen führt– selbstdann,wenn fürdieVerbraucherwie inder Jugendher-bergekeinerleimonetärenAnreizefüreineVerhaltensänderungbestehenundauchdann,wennbereitsmiteiner sehrgeringenFlussrategearbeitetwird. Somit lassen sichEinsparungenauchdannerzielen,wennDurchflussbegrenzernichtangewendetwerdenkönnenoderbereitsinstalliertsind.

DieEnergie-unddiedamitverbundenenCO2-Einsparungenlassensichkosteneffizienterreichen:DieIn-stallationskosten amortisieren sich in der Jugendherberge sogar unter widrigen Umständen (extremniedrigeFlussraten,derzeitige,niedrigeKostenfürÖlundGas)innerhalbderGerätelebensdauervonca.4JahrenundbeiüblichenInstallationensogarinwenigeralsdreiJahren.IndiesemZeitraumsparteineJugendherbergemit355Bettenrund30.000kWhEnergieund6,9TonnenCO2ein.

SowohlfürdieForschungalsauchfürdiePraxissinddiebeobachtetenVerhaltensänderungendurchei-ne Ankündigung der CO2-Kompensation relevant. Diese Studie hat gezeigt, dass Kompensationsmaß-nahmendas Verhalten derMenschen dahingehendbeeinflussen, dassmehr Energie verbrauchtwird.Echtzeit-Feedback stellt anscheinend ein Instrument dar,mit dem sich trotz einer CO2-KompensationhoheErsparnissebeidemWasser-undEnergieverbraucherzielenlassen.

NebendenEinsparungenkannmitdenVerbrauchsanzeigeneinegroße,relevanteGruppeüberdenZu-sammenhangvonWarmwasserundEnergieaufklärtwerden–unddiesdurcheineinnovativeTechnolo-giemit hohem Erinnerungswert. In der Studie gab es keine negativen Rückmeldungen der Gäste zurTechnologie–anders,alsdiestypischerweisebeimEinsatzstarkerFlussbegrenzernderFallist.DieslässtaufeinehoheAkzeptanzderLösungschließen.

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1. MotivationundStudienziele

WarmwasseristEnergie

DieWarmwassernutzungmachteinengroßenTeildesEnergieverbrauchsimGebäudesektoraus.Durch-schnittlich 2.190 kWh benötigt ein Zwei-Personen-Haushalt pro Jahr in Form vonWarmwasser – unddamitdeutlichmehralszumKochen(659kWh),fürKühl-undGefriergeräte(439kWh)oderfürdieUn-terhaltungselektronik(312kWh)1(vgl.Abb.1).Besondersbemerkenswertistdieswegenderdamitver-bundenenhohenCO2-Intensität:WährendzurBereitstellungvonElektrizitätderAusbauvonerneuerba-renEnergieträgernwieWindkraftundPhotovoltaik vorangetriebenwurde,basiertdergrößteTeilderWarmwasserbereitungnochimmeraufdenfossilenBrennstoffenÖlundGas.

Abbildung1:EnergieverbrauchineinemtypischenHaushaltnachVerwendungszweck1

AndersalsderStromverbrauch,dersichausdemVerbraucheinerVielzahlvonGerätenundAktivitätenzusammensetzt,erfolgtdieWarmwassernutzunginnerhalbkurzerZeitundüberwiegendaneinemOrt:Rund70%desWarmwasserswerdeninderDuscheaufgewendet.EinedurchschnittlicheDuschebenö-tigtinvierMinuterund2,6kWh–unddamitinjederMinutesovielEnergiewiedieBeleuchtungeinesZwei-Personen-HaushaltsamganzenTagoderinjederSekundesovielwiedieNutzungeinesNotebooksüber1,5Stunden.

Denwenigsten Konsumenten ist die Energieintensität ihrer (meist) täglichenDusche bewusst. DarausergibtsichhäufigeineReaktanzgegenüberEffizienzkampagnen („Wasser ist zuGenügeverfügbar,dieRohremüssengespültwerden“), aberauch zugleich auchein großesPotenzial,wennder Zusammen-hangzwischenDuschenundEnergieverbrauchersichtlichwird.

Verbrauchsfeedback

Informationen zum eigenen Verbrauch („Verbrauchsfeedback“) erleichtern es Konsumenten, den Zu-sammenhangzwischen ihremeigenenVerhaltenund ihremRessourcenverbrauchzuerkennenundzubewerten.DieInformationenführenhäufigdazu,dasssichFeedback-EmpfängerVerbrauchszielesetzen,ihreVerhaltensweisenanpassenundeineRessourcebewussternutzen.DieswiederumführtzuEinspa-rungenund,invielenFällen,auchzueinemErfolgserlebnisbzw.demGefühl,sichdenZielenundWer-tenentsprechendverhaltenzukönnen.VerbrauchsfeedbackstellteineAlternativebzw.einesinnvolle

1Prognos(2015)/BundesamtfürEnergie;ZahlenamBeispielderSchweiz.

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Ergänzung zu Energiesparmaßnahmen dar, die ihreWirkung durch Zwang (Durchflussbegrenzung, au-tomatisches Abstellen desWasserflusses; Verbote von bestimmten Geräten) oder finanzielle Anreize(höhereWasser-bzw.Energiepreise)erzielen.

Feedbackscheintdannbesonderswirkungsvollzusein,wennespersonenbezogenerfolgt(füreinIndi-viduum,nichtfüreineGruppe),wenneswährendderHandlungerfolgt(sodassderEmpfängerunmit-telbar darauf reagieren kann),wenn es verständlich und einfach zugänglich ist undwenn die Verhal-tensänderungoffensichtlichundmitnurgeringemAufwandverbundenist.DieDuscheistdahereinge-eignetesAnwendungsfeld:DasFeedbackkannfüreineeinzelnePersonundwährendderHandlunger-folgenunddieVerhaltensänderunglässtsicheinfachumsetzen(dieArmaturistinReichweite)undgehtohne spürbaren Komfortverlust einher (Nutzer spüren denUnterschied zwischen einer Dusche von 4und5Minutennicht).

InvorherigenArbeitenwurdedieWirkungvonVerbrauchsfeedbackinderDuscheinüber3.000Haus-haltenuntersucht.DieEinsparungenlagenimMittelbei453kWhproJahrundHaushalt2.ErsteUntersu-chungeninHotelszeigtenebenfallsgroßeEinsparungseffekte,obwohlinHotelskeinefinanziellenAnrei-zefürGästevorhandenwaren.

Studienziele

DieseStudieknüpfteanbestehendeFeldexperimentean,indenendieWirkungvonFeedbacksowiedieRolle von Persönlichkeitsmerkmalen, Anreiz-Mechanismen und weiteren Rahmenbedingungen unter-suchtwurden.DiehierdokumentierteStudieverfolgtimWesentlichendasZiel,dieEffektgrößen(„Ein-sparungendurchFeedback“)zuquantifizieren,wobeisichdieRahmenbedingungeninfolgenderWeisevonvorherigenUntersuchungenunterscheiden:DieErmittlungderEffektgrößenerfolgt ineinemUm-feld,indem

- die Feedback-Empfängernicht fürdenEnergie-undWasserverbrauchbezahlen (also keine fi-nanziellenAnreizefüreineVerhaltensänderungbestehen),

- dieStudienteilnehmerüberwiegendjungundinternationalsind,und- dieTeilnehmerinnenundTeilnehmerdieGeräteinderDuschevorfindenundsichnichtimVor-

feldaktivfürdieTeilnahmeentscheidenmüssen(keineSelektionseffektedurchein„Opt-In“).

DieErkenntnisseermöglicheneineBewertungdesEinsatzesvonFeedback-InterventioneninHotelsundJugendherbergenundlassengenerellRückschlüsseaufdaspro-sozialeVerhaltenvonKonsumentenzu.

In den vergangenen Jahren haben Unternehmen ihren Kunden vermehrt CO2-Kompensations-massnahmenangeboten,mittelsderersiedieTreibhausgasemissionen ihrerDienstleistungenneutrali-sieren („CarbonOffsetting“). Prominente Beispiele finden sich bei Fluggesellschaften (z. B. Lufthansa,Swiss),Paketdienstleistern(z.B.DHL)und imSchienenverkehr(z.B.DeutscheBahn),welchedieKom-pensationsmaßnahmen gegen einen Aufpreis oder als Standard-Service offerieren. Weitere Ziele derhierdokumentiertenStudieistes,zuermitteln,

2V.Tiefenbeck (2016),OvercomingSalienceBias:HowReal-TimeFeedbackFostersResourceConservation,ManagementScience.

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- obundwieweiteineCO2-KompensationbeieinertäglichenHandlungzueinemMehrverbrauchführtundsomiteinenRebound-Effektbzw.einenMoral-Licensing-Effektnachsieziehtund

- obFeedback-InformationeneinenEinflussaufdiesenRebound-Effekthaben.

DieErkenntnissehelfen,dieWirkungvonCarbonOffsettingaufdasVerbrauchsverhaltenbesserzuver-stehenundmöglichenegativeSeiteneffektezuerkennen.

FernerwirddieBereitschaftderGästeuntersuchen,einekostenloseSmartphone-Appherunterzuladen,mitdersiezusätzliches,detailliertesFeedbackabrufenkönnen.Hierdurchsollbewertetwerden,obIn-teresseansolchenZusatzleistungenbesteht.

DasFeedback-Gerät(„Verbrauchsanzeige“)wurdeimRahmenderzweimonatigenStudiein93DuschenderJugendherbergeNürnberginstalliert.DasDeutscheJugendherbergswerk(DJH)finanziertedieStudi-engeräteundunterstütztedieImplementierung.DieAuswertungerfolgtedurchdieUniversitätBambergimRahmendesvonderEUkofinanziertenForschungsprojektesDAIAD.

2. BeschreibungderVerbrauchsanzeigeEinwesentlichesElementderStudieistderVerbrauchsmonitor„amphirob1“–einMessgerätmitLCD-Display,welchesVerbrauchern Echtzeitfeedback zu ihremDuschverhalten liefert. DasGerätwird zwi-schenDuschschlauchundDuschkopfmontiertundbeziehtdiebenötigteBetriebsenergieausdemWas-serfluss–daherbenötigteskeineBatterieundistwartungsfrei.DasGerätistschematischinAbbildung2dargestellt.

Abbildung2:SchematischeDarstellungdesVerbrauchsanzeigersamphirob1

SobaldWasser fließt, aktiviert sichdasGeräte automatischund zeigt folgende Informationen zur lau-fendenDuschean:ImDisplaybereich1(sieheAbbildung2)wirdabwechselnddieaktuelleWassertem-peraturundeineEnergieeffizienzbewertung(vonAbisG)dargestellt.DeraktuelleWasserverbrauch(inLitern) wird im Displaybereich 2wiedergegeben. Sobald derWasserfluss stoppt, schaltet die AnzeigezwischendemVolumen(AnzeigeinLiter)unddemEnergieverbrauch(in[k]Wh)derletztenDuschehinundher.DerDisplaybereich3zeigt–andersals inderAbbildungdargestellt–Wellenimmerdannan,wennWasserfließt.InanderenStudienwurdeindiesemBereicheineEisbär-Animationalsemotionales

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Elementangezeigt,dasaberhierdeaktiviertwurde,daesnichtzumUntersuchungsgegenstandderStu-diegehörte.

3. StudiendesignundStudiendurchführung

Versuchsbeschreibung

Um die Effekte des Echtzeitfeedbacks unter Realbedingung zu untersuchen, wurde die Studie alsFeldexperiment konzipiert. ZudiesemZweckwurdendie verwendetenAmphiro-Geräte in zweiunter-schiedliche Betriebsmodi versetzt:Während dieGeräte im sog. Kontrollmodus dieWassertemperaturderlaufendenEntnahmeanzeigten,gabendieGeräteimTreatment-ModusAuskunftüberdenderzeiti-genWasser-undEnergieverbrauch (s.Abschnitt2). ImRahmenderStudiewurdendiesezweiGeräte-gruppengleichmäßigaufdieHotelzimmerder Jugendherbergeverteilt.Abbildung3 zeigt,wiedieBe-triebsmodiderzweiGruppenschematischaussehenundskizziertzusätzlichdasStudiendesign,dasvierverschiedeneStudiengruppenumfasst.

Abbildung3:ExperimentellesDesign

UmdasVerhaltenderGästezuuntersuchen,wennihrVerbrauchdurcheineCO2-Kompensationneutra-lisiert wird, wurden die Hotelzimmer zudem in zwei unterschiedliche Gruppen aufgeteilt. Zu diesemZweckwurdenzweiArtenvonAufklebernerstellt,wobeijedeDuschkabinemiteinerAufklebervarianteausgestattetwurde.

Abbildung 4 zeigt die erste Aufklebervariante (in deutscher und englischer Sprache), welche die Auf-merksamkeitderGästeerlangensoll, indemsiemiteinemVergleichaufdieEnergieintensitätdesDu-schens hinweist. Die darauffolgende zentrale Botschaft desAufklebers ist die Beteiligung der Jugend-herbergeNürnberganKlimakompensationsmaßnahmen:SowurdedenGästenvermittelt,dassdie Ju-

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gendherberge finanziell fürdiebeimDuschenentstehendenCO2-Emissionenaufkommt, indemsieeinUmweltprojektunterstützt.

Letztendlich verweist noch ein QR-Code auf eine Handy-App für die Plattformen iOS und Android,wodurchdieGästezusätzlichesFeedbackzuihremVerhaltenbeziehenkonnten.

Abbildung4:AufklebermitInformationenzurCO2-Kompensation

DiezweiteVariantevonAufklebern,dieinAbbildung5dargestelltsind,umfasstdiegleicheInformationwiedieersteVariantemitdemeinzigenUnterschied,dasskeineCO2-Kompensationerfolgtundentspre-chendauchnichtdaraufhingewiesenwird.

Abbildung5:AufkleberohneCO2-Kompensation

Bei der Studienplanungmussten verschiedeneGegebenheit der JugendherbergeNürnberg Beachtungfinden,umbelastbareStudienergebnissezuerhalten:SomusstebeiderZuteilungderGeräte-Versionen(Kontroll-vs.Treatment-Modus)undderAufkleber(CO2-Kompensationvs.keineCO2-Kompensation)zudenDuschenderJugendherbergedieEtagenunddieverschiedenenZimmertypen(AnzahlderBetten)berücksichtigtwerden.Voruntersuchungenhabenergeben,dassdieFlussratezwischendenverschiede-

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nen Etagen der Jugendherberge stark variiert. Eine überproportionale Zuteilung der Gerätemit Kon-trollmoduszuZimmernmiteinerhohenFlussratehättesonstbspw.zurFolgehabenkönnen,dassWas-ser-undEnergieeinsparungenzwarvorhanden,abernichtindenDatensichtbarsindoderdassgeringeVerbräuchenichtdemFeedback,sonderndemniedrigerenWasserdruckhättengeschuldetseinkönnen.

WeiterwurdebeiderVerteilungderAufkleberundderGerätedieverschiedenenZimmertypenberück-sichtigt,sodassalleStudiengruppenähnlichvieleBettenvorweisen.HierzuwurdeeinVerfahrenentwi-ckeltundangewandt,mitdemdievierStudiengruppen (BetriebsmodusderVerbrauchsmesser×Auf-klebervariante)zufälligunddennochmöglichstgleichmäßigaufdieEtagenunddieZimmertypenderJu-gendherbergeNürnbergaufgeteiltwurden.DieZuweisungderGästezudenZimmernerfolgte(unterBe-rücksichtigungdergebuchtenKategorie)zufällig.

Abbildung 6 zeigt eine beispielhafte Installation in der Jugendherberge: Das amphiro b1 ist zwischenDuschschlauchundDuschkopfmontiertundeinAufkleberistlinksdanebenaufeinerHöhevonca.1,65Meterangebracht.UmvergleichbareStudienbedingungenherzustellen,wurdeaufeinemöglichstähnli-chePlatzierungderAufklebergeachtet.

Abbildung6:BeispielhafterVersuchsaufbau

UmfangdergesammeltenDatenundDatenbereinigung

InsgesamtwurdenbeimStudienende9.999Duschenvonden93Amphiro-Gerätenausgelesen.EinGerätkonnteleidernichterfolgreichausgelesenwerden,weswegendieDatenvoneinemEinzelzimmerverlo-rengingen.BeidernachfolgendenAnalysewurdenaußerdemdieDatenvonzweiZimmernausgeschlos-sen, da die Aufkleber während des Studienverlaufs abhandengekommen sind. Unter dem AusschlussdieserHotelzimmerenthältderDatensatz9.762Duschenvon90Zimmern.

Für die nachfolgenden Analysenwurden außerdem solche Duschen entfernt, die nicht dem üblichenDuschverhaltenentsprechenundz.B.aufdieReinigungsaktivitätendesPersonalszurückzuführensind:DuschenmiteinemVerbrauchvonwenigerals4,5LiterwurdennichtindernachfolgendenAuswertung

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berücksichtigt. ZudemwurdenDuschenals sog.Ausreißer identifiziert,wennbspw.dieDurchschnitts-temperaturüber47°ClagoderdieFlussratewenigerals2LiterproMinutebetrug.3DerschlussendlichfürdieAnalyseherangezogeneDatensatzwurdesomitum883Duschenbereinigtundumfasste8.879Duschen.

4. Ergebnisse

Einsparungseffekte

Um die Einspareffekte zu quantifizieren, wurden die Verbrauchsunterschiede zwischen den vier Stu-diengruppen bestimmt. Zu diesem Zweckwurde zunächst eine statistische Analyse durchgeführt, diedendurchschnittlichenWasser-undEnergieverbrauchderGruppenvergleicht.Abbildung7zeigtdiesbe-züglich den gruppenspezifischen durchschnittlichen Wasserverbrauch pro Duschvorgang auf. ZudemsindjeweilsdieStandardfehlerangetragen,welchediestatistischeSignifikanzderEffekteandeuten.

DerVerbrauchderKontrollgruppe(keinFeedback,keineCO2-Kompensation)beträgtjeDusche21,98Li-ter(sieheAbbildung7).DiesisteinsehrniedrigerWert(typischeVerbräucheausvorherigenFeldstudienlagenbeirund45Liter),denwirinTeilenaufdiesehrniedrigeFlussrateinderJugendherbergezurück-führen.

Bemerkenswert ist,dassderVerbrauchvonGruppe1(keinFeedback,mitCO2-Kompensation) imDur-schnittum6,6%(1,45Liter)überderKontrollgruppeliegt.DieStandardfehlerüberlappensichnicht,waseinen statistisch signifikanten Effekt andeutet. Die CO2-Kompensation führt somit zu einemnennens-wertenMehrverbrauch.

FeedbackohneCO2-KompensationreduziertdenVerbrauchumdurchschnittlich11,5%(2,53Liter)ge-genüberderKontrollgruppe.DieEinsparungensindvergleichbarmitdenenvonStudienteilnehmerausfrüherenUntersuchungen inWohnungen,dieeinenniedrigenGrundverbrauchaufweisen, liegenaberdeutlichunterdeninWohnungenundHäuserndurchschnittlicherzieltenEinsparungenvon22%.

Erhält die Feedback-Gruppe zusätzlich eine CO2-Kompensation (Gruppe 3), steigt der Verbrauch nurleicht;derEffektistnichtstatistischsignifikantunddeutetdaraufhin,dassFeedback-InformationenimgegebenenAnwendungsfalldienegativenEffektederCO2-Kompesationstarkabschwächen.

Die Energieeinsparungen verhalten sehr ähnlich zu denWassereinsparungen. Für die Berechnung derEnergie wurde eine Kaltwassertemperatur von 12 Grad Celsius herangezogen. DerWirkungsgrad derWarmwasserbereitungmiteinerüblichenÖl-oderGas-Heizungbeträgt65%(einschließlichderVerlusteimSpeicher)–jedochwirddieserdurchetwaigeLeitungsverluste(Annahme:20%)vermindert,weswe-genderSystemwirkungsgradderWarmwasseraufbereitung letztendlichauf52%geschätztwird.Abbil-dung8zeigtdengruppenspezifischendurchschnittlichenEnergieverbrauchproDuschvorgangauf.

3 EineAnalysehat gezeigt, dassdieEntfernungvonAusreißerndieErgebnissederGruppengleichermaßenbeeinflusst.

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Abbildung7:VergleichdesdurchschnittlichenDuschvolumensproGruppe

Abbildung8:VergleichdesdurchschnittlichenEnergiebedarfsproGruppe

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DiestarkeÜbereinstimmungzwischenWasser-undEnergieverbrauchzeigt,dassNutzernichtdieTem-peraturreduzieren–dieswürdewohlalsKomfortverlustempfundenwerden.ZudembleibtdieDurch-flussratekonstant–eineReduktionwäreinderJugendherbergewegenderbereitssehrgeringenWerteauch nicht ohne erhebliche Komfortverluste möglich. Die Verbrauchsänderungen resultieren nahezuausschließlichauseinerReduktionderDuschdauer.Tabelle1 fasstdieVerbrauchsunterschiedezuderKontrollgruppezusammen.

Tabelle1:VerbrauchsunterschiedzurKontrollgruppeohneCO2-Kompensation

Studiengruppe Volumendifferenz Energiedifferenz

KontrollgruppemitCO2-Kompensation +1,45l(+6,6%) +0,075kWh(+7,5%)

Treatment-GruppeohneCO2-Kompensation -2,53l(-11,5%) -0,096kWh(-9,6%)

Treatment-GruppemitCO2-Kompensation -2,16l(-9,8%) -0,086kWh(-8,6%)

Aus diesen Beobachtungen lassen sich bereits zwei Erkenntnisse bzgl. der Einsparungen ableiten. Zu-nächstführtdasEchtzeitfeedbackzueinerwesentlichenReduktiondesWasser-undEnergieverbrauchs.DerVerbrauchsrückgang ist aufdenBetriebsmodusderVerbrauchsanzeige zurückzuführenundunab-hängigvondenverwendetenAufklebervariante.Weiterhinistesbemerkenswert,dassderVerbrauchs-rückgangtrotzderniedrigenFlussratenvondurchschnittlich4,55LiternproMinuteauftritt:Beivorheri-genStudienlagdasdurchschnittlicheDuschvolumen(ohneFeedback)beica.45LiterunddieFlussratezwischen7und12LiterproMinute.EinsparungensindindiesemBereicheinfacherzuerreichen,daeinegewisseGrundmengeanWasser fürz.B.dasWaschenderHaareschongedeckt ist.Beieinemdurch-schnittlichenVolumenvonca.22Litern (ohneFeedback) führteinähnlicherprozentualerVerbrauchs-rückgangvermutlichzueinemhohenKomfortverlust,sodassdasDuschverhaltenderGästenichtzusehrvonderVerbrauchsanzeigebeeinflusstwird.

Interessanterweise führtedieCO2-KompensationbeibeidenGruppenzueinemunterschiedlichenVer-halten.Gäste,dieeinKontrollgerätangetroffenhabenundmittelsAufkleberaufdieKompensationhin-gewiesen wurden, verbrauchten durchschnittlich 1,45 Liter (entspricht 6,6%; statistisch signifikant)mehr.BeiGästen,dieEchtzeitfeedback zu ihremDuschverhaltenerhaltenhaben, liegtdieseDifferenzbei1,9% (nicht statistisch signifikant).Daraus lässt sichableiten,dassGäste insbesonderedanndurchdieCO2-Kompensationmehrverbrauchen,wennsiesichnichtihresVerbrauchsbewusstsind.DasEcht-zeitfeedbackscheintdiesenEffektstarkzureduzieren.

DadieCO2-KompensationzueinemMehrverbrauchführten,müssenletztendlichdieVerbräucheisoliertbetrachtetwerden,beidemdieCO2-Emissionennichtkompensiertwurden:Dasistnotwendig,umdieAuswirkungderVerbrauchsanzeigeimNormalbetriebinderJugendherbeabschätzenzukönnen,daak-tuellkeineduschbezogenenKlimakompensationsmechanismendurchgeführtbzw.denKundenvermit-teltwerden. Bei demVergleich der beiden Studiengruppen führt das Echtzeitfeedback zu einemVer-brauchsrückgangvon2,53Litern,waseinerEinsparungvon11,5%entspricht.

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StabilitätderErgebnisse

DieDatenbereinigungvonDuschenmitbspw.sehrhohenDuschtemperaturenoderwenigVolumina(4,5Liter)beeinflusstdiedargelegtenVerbrauchsunterschiedederverschiedenenStudiengruppennichtwe-sentlich: Die Auswirkung der Verhaltensänderungen bleibt stabil (z. B.: Verhaltensrückgang durch dasEchtzeitfeedback;MehrverbrauchdurchCO2-Kompensation).

AmortisierungeinesGeräts

AusgehendvondengemessenenEinsparungenlässtsichermitteln,nachwelchemZeitraumsicheinGe-rätamortisiert.DazuwirdvondenfolgendenParameternausgegangen:DieJugendherbergebesitzt93Zimmermitinsgesamt355Betten.EswirdeinedurchgehendeBelegungvon75%derBettenausgegan-gen.Vondiesen266Besuchernduschenschätzungsweise80%,was213täglichenDuschvorgängenent-spricht. Durch die Ersparnis von 0,096 kWhWärmeenergie und 2,53 LiterWasser pro Duschvorgangwerdentäglichinsgesamt20,45kWhWärmeenergieund539LiterWassereingespart.

Laut den Zahlen des örtlichenWasserversorgers kostet ein KubikmeterWasser 2,10 Euro. Zusätzlichmüssennoch2,02EuroAbwassergebührenproKubikmeterWasserveranschlagtwerden4.Fürdietäg-licheingesparten20,45kWhhängendiefinanziellenEinsparungenvomeingesetztenEnergieträgerab.DenEinsparungensteheneinmaligeKostenvonrund5.200Eurogegenüber.

FüreineverallgemeinerbareBewertungsollteberücksichtigtwerden,dassdieFlussrate inderJugend-herberge mit 4,55 Liter pro Minute außerordentlich niedrig ist. Bei einer doppelten (und typischen)Flussratevon9LiterproMinutekannmanvonEinsparungenindoppelterHöheausgehen.DaherzeigtdienachfolgendeTabellezusätzlicheinentypischenFall,beidem(sehrkonservativ)vonEinsparungenausgegangenwird,dieumFaktor1,5überdenhierermitteltenliegen.JenachEnergieträgertretendieinTabelle2genanntenKosten,EinsparungenundAmortisierungsdauernauf.

Tabelle2:AmortisierungsdauerjenachHeizungstyp5

Energieträger KostenprokWh

ErsparnisseproTag

Amortisierung,niedrigeFlussrate

Amortisierung,normaleFlussrate

HeizölLeicht 0,0492EUR 3,23EUR 4,3Jahre ca.2,9Jahre

Erdgas 0,0686EUR 3,62EUR 3,9Jahre ca.2,6Jahre

Strom 0,2933EUR 8,22EUR 1,5Jahre Ca.1,0Jahre

4www.n-ergie.de/static-resources/content/vp_sales/resources/doc/Preisblatt_Wasser_2017-01-01.pdf.Zu-gegriffenam25.08.2017.

5www.bmwi.de/Redaktion/DE/Binaer/Energiedaten/Energiepreise-und-Energiekosten/energiedaten-energiepreise-1-xls.xlsx?__blob=publicationFile&v=15.Zugegriffenam25.08.2017.Annahme:10kWhEner-gieproLiterHeizöl.

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Bei einer zu erwartenden LebensdauerderGeräte von4 Jahren lassen sich – auchunter schwierigenUmständen–dieEnergie-undWassereinsparungenkostenneutralerreichen,die Investitionskosten fi-nanzierensichalsoüberdiemonetärenEinsparungen.

NutzungderSmartphone-App

NebendenVerhaltensänderungendurchEchtzeit-FeedbackzieltedieStudiedaraufab,dieBereitschaftderGästezuuntersuchen,einekostenloseHandy-Appzuinstallieren,mitdersiezusätzlichesFeedbackentgegennehmen können. Hierfür waren in jeder Dusche QR-Codes angebracht, die mit einem App-Storeverbundenwaren.DieGästederJugendherbergehabenallerdingsseltendieQR-Codesgescannt:ÜberdenzweimonatigenStudienzeitraumhabenlediglichsechsPersonendieCodesgenutzt,ummehrüberIhrDuschverhaltenzuerfahren.

AufdieunterschiedlichenStudiengruppenteiltesichdieNutzungwie folgtauf:VierGäste,die inZim-mernmit Kontrollgruppengeräten untergebrachtwaren, haben den Code eingelesen. Bei denGästenmitdemEchtzeitfeedbackwurden insgesamtzweiScansdurchgeführt.WegendieserniedrigenAnzahlanScanslassensichkeinestatistischsignifikantenUnterschiedezwischendenGruppenbestimmen.Ins-gesamtlässtsichfesthalten,dasseskeinerzusätzlichenAppoderbegleitendenInformationskampagnebedarf,umdieEinsparungenzuerzielen.

CO2-Kompensation

ImRahmenderStudiewurdeindenZimmern,indenendieKompensationderCO2-Emissionenverspro-chen wurden, 4.645 kWh für die Warmwasseraufbereitung für das Duschen aufgewandt, wodurchschätzungsweise1.068kgCO2ausgestoßenwurden(Umrechnungsfaktor:0,23kgCO2prokWh).IndemdieUniversitätBamberg26,00EuroandieOrganisation„myclimate“gespendethat,wurdendieseCO2-EmissionenmitderFinanzierungvonKlimaschutzmaßnahmenkompensiert.

5. ImplikationenundFazitDie Studienergebnisse zeigen, dass das Echtzeitfeedback zu signifikanten Einsparungen beimWasser-undEnergieverbrauchdesDuschensführt–selbstdann,wennfürdieVerbraucherkeinmonetärerAn-reizfüreineVerhaltensänderungbestehtundauchdann,wennbereitsmiteinersehrgeringenFlussrategearbeitetwird.Damit lassen sichEinsparungen sogardannerzielen,wennDurchflussbegrenzernichtmehrangewendetwerdenkönnenoderbereitsangebrachtsind.

DieEnergie-unddiedamitverbundenenCO2-Einsparungenlassensichkosteneffizienterreichen:DieIn-stallationskostenamortisierensichsogarunterwidrigenUmständen(extremniedrigeFlussraten,derzei-tige,sehrniedrigeKostenfürÖlundGas)überdieGerätelebensdauervonca.4Jahren,beiüblichenIn-stallationensogarinwenigeralsdreiJahren.IndiesemZeitraumsparteineJugendherbergemit355Bet-tenrund30.000kWhEnergieund6,9TonnenCO2.

InderStudiegabeskeinenegativenRückmeldungenderGästezurTechnologie–anders,alsdiestypi-scherweisebeimEinsatzstarkerFlussbegrenzernderFallist.DieslässtaufeinehoheAkzeptanzderLö-sung schließen. Nutzer fühlen sich nicht in ihrem Verhalten eingeschränkt oder bevormundet (z. B.

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durchdieAuto-Stop-Vorrichtungen)undkönnenstattdessenihrHandelnbewusstundfreiwilliganpas-sen.

Sowohl fürdieForschungalsauch fürdiePraxis sind zudemdieVerhaltensänderungendurchdieAn-kündigung der CO2-Kompensation sehr relevant. Diese Studie hat gezeigt, dass Kompensationsmaß-nahmendas Verhalten derMenschendahingehendbeeinflussen, dassmehr Energie verbrauchtwird.Sie sinddahermit Vorsicht einzusetzen. Echtzeit-Feedback stellt anscheinendein Instrument dar,mitdemsichtrotzderCO2-KompensationhoheErsparnissebeidemWasser-undEnergieverbraucherzielenlassen.

NebendenEinsparungenlässtsichmitdenVerbrauchsanzeigeneinegroße,relevanteGruppeüberdenZusammenhangvonWarmwasserundEnergieaufklären–unddiesdurcheine innovativeTechnologiemithohemErinnerungswert.