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Energielandschaften – Kulturlandschaften der Zukunft? Vortrag 5

Möglichkeiten der Energieeinsparung in Wirtschaft, Privathaushalten und Verkehr

Vilm, 19. Juni 2012 Matthias Reichmuth und Gerd Schröder

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Energielandschaften – Vortrag 5

Möglichkeiten der Energieeinsparung…

1) Begriffe und Rahmen 2) Energiesparen in der Wirtschaft 3) Energiesparen im Haushalt 4) Energiesparen im Verkehr 5) Fazit

Inhalt

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Energielandschaften – Vortrag 5

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1) Begriffe und Rahmen

Politische Einsparziele

Betrachtungsebene Primärenergie

Wirtschaft, Haushalte und Verkehr in der Energiebilanz

Technisch machbares versus betriebswirtschaftliches Sparpotenzial

Inhalt

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Politische Einsparziele

EU-Ziele 2020

20% weniger Treibhausgasemissionen, 20% Anteil erneuerbarer Energien, 20% erhöhte Energieeffizienz

Energiekonzept der Bundesregierung: Ziele für 2020 bis 2050

Ziel der Bundesregierung ist es, die Energieproduktivität bis 2020 gegenüber 1990 zu verdoppeln (nationale Nachhaltigkeitsstrategie).

Zwischenergebnis bis 2010: +39% (seit 1990, noch 10 Jahre bleiben, um +100% zu erreichen)

„Bis 2050 wollen wir unseren Bedarf an Primärenergie um 50 % senken.“

„Energiesparen ist unsere beste Energiequelle“

Einsparung fossiler Energie dient dem Klimaschutz – bei Vermeidung von Tagebauen auch dem Landschaftsschutz

Einsparung des Baus neuer regenerativer Anlagen senkt den Flächenbedarf und entlastet Landschaften

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Betrachtungsebene Primärenergie

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Primärenergie macht Vergleich zwischen verschiedenen Energie-trägern (z. B. Gas, Benzin, Strom) sinnvoll möglich

Bei effizienter(er) Umwandlung wird gleiche Endenergie aus weniger Primärenergie möglich

Bei gleichem Energieträger ist Hauptmaßstab die prozentuale Einsparung

Konjunkturkrise 2009

Winter 2010 härter als 2011

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Wirtschaft, Haushalte und Verkehr in der Energiebilanz (2011)

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Sektoren, Energiebilanz

Primäreenergieverbrauch 2011 in D: 13.374 PJ (4/5 sind fossiler Herkunft)

Stromerzeugung 2011 in D: 614,5 Mrd. kWh = 2.212,2 PJ Verbrauch: 608 Mrd.kWh

4.547PJ

2.728PJ 1.685PJ

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Technisch machbares versus betriebswirtschaftliches Sparpotenzial

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Technisch machbar: Erhebliche Einsparungen sind möglich, aber oft müssen dazu noch erhebliche Investitionen (Dämmungen, Gerätewechsel usw.) unternommen werden.

Betriebswirtschaftlich: Einsparung, die sich nicht schnell amortisiert, wird aus betriebswirtschaftlicher Sicht nicht umgesetzt.

Beispiel: Für Vermieter ist die ideale Sanierung unrentabel, da Kosten nicht vollständig umgelegt werden können.

Nur über Marketingaspekte sind Sanierungen darstellbar, bei Wohnungsknappheit funktioniert dieses Instrument aber schlecht/nicht, da praktisch alles vermietet werden kann, bei Einwohnerrückgang / Leerstand nehmen die Mieter oft die günstigeren Angebote (Warmmiete)

Sparpotenzial: relativ zum vorherigen Verbrauch (x% Einsparung)

Wenn energieintensive Branchen wenige Prozent einsparen, ist die Wirkung oft größer als bei relativ starken Einsparungen ohnehin kleiner Mengen: am Ende zählt die absolute Reduzierung.

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2) Energiesparen in der Wirtschaft

Energieintensive Industrie

Vielfalt in Gewerbe und Mittelstand

Beleuchtung

Prozess-, Raumwärme/-kälte

Druckluft

IT und sonstige elektrische Anwendungen

Inhalt

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Energieintensive Industrie

Was kann eingespart werden?

BMU 2009: „20 bis 40 % des Energieverbrauchs der Industrie könnten bis 2020 eingespart werden“, zu wirtschaftlich vernünftigen Bedingungen

Welche Motivation zur Einsparung?

Unternehmen investieren in effizientere Technik, sobald sich diese rasch genug amortisiert – vorrangig betriebswirtschaftliche Betrachtung

Große renditeorientierte Unternehmen wollen Amortisation in maximal 2 bis 3 Jahren erreicht haben. Was länger dauert, wird nicht realisiert.

Energiemanagement-System wird Voraussetzung, um Entlastungen von Umlagen und Steuern beim Strompreis zu erreichen – hat aber bislang keine quantitativen Vorgaben zur jährlichen Einsparung

Energieeffizienz-Richtlinie der EU erfordert in allen Sektoren noch reichlich Kreativität, um jährlich 1,5% weniger Endenergie abzusetzen

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Energieintensive Industrie

Emissionshandel als Instrument

Die Intention des Emissionshandels wird aktuell aufgrund Wirtschaftskrise nicht erreicht, da Knappheitssignale nicht eingetreten sind, die Zertifikate sind zu preiswert. Ursachen: Zertifikate teils gratis vergeben, Berücksichtigung von

Entwicklungsprojekten (JI, CDM), niedrigere Energienachfrage nach Wirtschaftskrise: ungenutzte Zertifikate am Ende der Handelsperiode

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Vielfalt in Gewerbe und Mittelstand

Vielfältige Branchen in Gewerbe und Mittelstand:

Zellstoff- und Papierherstellung, Sägeindustrie, Holzbearbeitung und -verarbeitung , Textilherstellung, Steinindustrie und keramische Industrie, Metallverarbeitung, Galvanik, Kunststoffverarbeitung, Bäckereien, Fleischverarbeitung, Brauereien, Gastgewerbe, Bürogebäude

Dadurch natürlich unterschiedlichste Verbrauchsmuster. Für diese wurden aber bereits mehrfach Einsparmöglichkeiten identifiziert, die in vielen Branchen Einsparpotenziale bieten (unterschiedlich stark pro Branche):

Beleuchtung

Prozess- und Raumwärme bzw. Kälte, Lüftung, KWK, Industrieöfen

Druckluft

Motoren, Elektromotoren, Pumpensysteme

IT und sonstige elektrische Anwendungen ENER

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Beleuchtung

Bei Beleuchtung können bis zu 80% des Stromverbrauchs eingespart werden

„Energiesparlamen“ oder LED statt Glühbirnen einsetzen, Stromersparnis

Halogen-Metalldampflampen statt Quecksilber-Hochdrucklampen, bessere Farbwiedergabe

Bessere Vorschaltgeräte, höhere Lebensdauer, bessere Farbwiedergabe

Spiegelrasterleuchten einsetzen

Zeitschaltuhren und Bewegungsmelder in zeitweise genutzten Räumen einsetzen

Tageslichtabhängige Steuerung verwenden sofern Tageslicht- einfall vorhanden, Tageslichtnutzung über Spiegelsysteme

Beispiel: Automobilzulieferer ersetzte bei der Hallenbeleuchtung 1.000 Standardleuchtstoffröhren mit konventionellen Vorschaltgerät durch 750 Dreibanden-Leuchtstoffröhren mit elektronischer Vorschaltung, Reflektoren und tageslichtabhängigen Steuerung: ca. 5.000 Euro/Jahr EN

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Prozess- und Raumwärme bzw. –kälte und Warmwasser

Raumwärme wird stark durch Nutzerverhalten bestimmt, das meiste Warmwasser wird i. d. R. im Sanitärtrakt benötigt

Ältere, meist überdimensionierte und ineffiziente Wärmeerzeuger gegen modere und leistungsoptimierte Systeme austauschen

Flansche, Pumpen, Verschraubungen und Leitungen isolieren

Heizungsanlagensteuerung optimieren (Nachtabsenkung…)

Hydraulischer Abgleich (vermindert unnötigen Widerstand für Umwälzpumpe)

Druckgeregelte effiziente Pumpen verwenden

Differenz zur Außentemperatur bei Klimatisierung beachten

Warmwasserbereitung nicht zu groß dimensionieren, dadurch unnötig häufige Start- und Abschaltvorgänge vermeiden

Lange Leitungswege vermeiden

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Druckluft

Fast alle Branchen setzen Druckluft für verschiedenste Anwendungen ein: Schnellschrauber, Meißel, pneumatische Förderanlagen, etc. Oft geht hierbei sehr viel Energie verloren. Abhilfe durch:

Hochwirkungsgrad-Motoren und Umrichter zur Änderung von Frequenz und Spannungsamplituden

Richtige Dimensionierung, Kompressor optimal auswählen

Bessere Technik einsetzen, z.B. Mehrstufen-Kompressoren

Abwärme für andere Zwecke nutzen

Leckagen beheben

Regelmäßige und sorgfältige Wartung und Instandhaltung

Verbesserte Luftführung, vermindern von Druckverlusten

Luftbehandlung verbessern, z.B. trocknen oder filtern

Unnötigen Verbrauch vermeiden

Unzählige positive Beispiele möglich

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Pumpen, Motoren

Elektrische Antriebe sind im Bereich der Industrie für rund 70 Prozent des Stromverbrauchs verantwortlich. Mehr als 90 % der Gesamtkosten eines Elektromotors über die Lebensdauer entfallen auf den Stromverbrauch, weniger als 10 % auf die Anschaffung

Hochwirkungsgrad-Motoren und Umrichter zur Änderung von Frequenz und Spannungsamplituden für optimale Drehzahlen, sofern die Anlagen in Teillast betrieben werden

Energiesparmotoren sind Motoren, die die europäische Effizienzklasse EFF1 einhalten. Ihr Einsatz lohnt sich in der Regel schon ab einer jährlichen Nutzungsdauer von 2000 Betriebsstunden

Beispiel: Eine Ziegelei verringerte ihren Stromverbrauch pro Ziegelstein durch Einsatz von Umrichterantrieben um 8,7 %. In weniger als fünf Monaten (0,4 Jahren) waren die Anschaffungskosten durch die Ersparnis wieder reingeholt. EN

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IT und sonstige elektrische Anwendungen

Viele Geräte verbrauchen Strom, auch wenn sie ihre eigentliche Funktion nicht erfüllen: im Leerlauf (Stand-by): Drucker oder Kopierer können im Leerlauf über das Jahr z.B. mehr Strom verbrauchen als für das Drucken oder Kopieren… EDV: zentrale Server mit Datensicherung nachts für ca. 3 Stunden beschäftigt, die restliche Zeit passiert nichts

Energiemanagement des Betriebssystems aktivieren

Energieeffiziente neue Geräte kaufen, „Blauer Engel“ oder GEEA-Zeichen

Schaltbare Steckdosenleisten um Drucker oder Plotter außerhalb der Nutzungszeiten abzuschalten

Zentrale Pflege durch Systemmanagement so organisieren, dass Rechner nicht unnötig in Betrieb sind

Temperatur in Server-Räumen muss nicht tiefer als 26°C gehalten werden, Serverraum im Keller (kühle Umgebung)

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3) Energiesparen im Haushalt

Raumwärme

Warmwasser

Elektrizität

Anreize und Instrumente

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Raumwärme

Heizung und Warmwasser: fast 90 % des Energieverbrauchs im Haushalt

Faktor Energieträger, effizientere Technik (z.B. Brennwert)

Faktor Dämmung, bessere Dämmung (Dach, Keller, Außenwand), Wärmeschutzverglasung, Wärmeverteilungssysteme

Heizkörper nicht verkleiden, zustellen oder mit Vorhängen oder Wäsche zuhängen, richtig lüften: Regelmäßige Stoßlüftung statt Kippen

Zentrale Regelung, automatische Nachtabsenkung, hydraulischer Abgleich für gleichmäßige Erwärmung der Heizkörper, richtig dimensionierte Umwälzpumpen

Regelmäßige Wartung, Entlüftung der Heizkörper

Zusätzlich zur Effizienz: Einsparung durch Suffizienz:

Faktor Wohnfläche pro Kopf, unbenutzte Räume nicht beheizen

Eine Absenkung der Raumtemperatur um ein Grad mindert die Energiekosten um sechs Prozent

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Warmwasser

Sehr hohe Bedeutung haben das Nutzerverhalten, und die Bereitstellungstechnik (Gas, elektrisch, mit/ohne Speicher)

Hauptverwendungszwecke: Duschen, Baden, Spülen

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Elektrizität

Rund 5,5 % des Haushaltsenergieverbrauchs entfallen auf Strom für Elektromotoren (Waschmaschine, Kühl- und Gefrierschränke, Umwälzpumpen und Lüfter), 1,5 % auf Licht und Lampen

Jahresbedarf unterschiedlich, v. a. abhängig von Warmwassersystem

Verschiedene Haushaltstypen (berufstätig, Rentner, Familien)

Ausstattung mit Elektrogeräten, Leerlaufverluste (Stand-by)

Beispiel: Wie kann ich eine Kilowattstunde Strom nutzen?

15 Hemden bügeln oder 70 Tassen Kaffee kochen

7 Stunden fernsehen oder 40 Stunden CDs hören

2 Tage einen 300-Liter-Kühlschrank nutzen

1 Hefekuchen backen

1 Trommel Wäsche waschen

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Anreize und Instrumente

Anders als bei der Wirtschaft, die Energie rein betriebswirtschaftlich sieht, wird in den Haushalten aus verschiedener Motivation gehandelt:

Mensch als „Gewohnheitstier“ („was immer so war, hat sich bewährt“)

Nicht „homo oeconomicus“ – es zählen auch Schönheit (z. B. bei Lampen), Gemütlichkeit (z. B. bei Wärme), Modetrends (Computerspiele, Großbildschirme), Anerkennung der Gäste (selbst gebackener Kuchen), Bequemlichkeit (elektr. Küchengeräte)

Nachahmungseffekte wirken in sozialen Gruppen („so ein Gerät kaufe ich mir auch“!)

Möglichkeit, Förderprogramme zu nutzen (z. B. KfW, kommunal usw.), bedeutet auch einen Anreiz (Signal: etwas geschenkt bekommen)

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4) Energiesparen im Verkehr

Verkehrsvermeidung im Güterverkehr

Verkehrsvermeidung im Personenverkehr

Verkehrsmittelwahl

Fahrzeugtechnik, Antriebsart, Fahrstil und -verhalten

Mobilitätsmanagement

Inhalt

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Verkehrsvermeidung im Güterverkehr

Aufgabe für Unternehmen:

Auswahl der Lieferbeziehungen zu Vorlieferanten – regionale Vorprodukte, regionaler Vertrieb, regionale Verflechtung

Kompakte Verladeformen: Lkw sind heute meist nicht voll, weil sie ihr maximales Ladungsgewicht erreichen, sondern ihr maximales Volumen

Ein Teil der Lkw-Fahrten könnte entfallen, wenn die Waren weniger aufwändig verpackt wären!

Aufgabe für Verbraucher:

Auswahl regionaler Produkte

Auswahl von Produkten mit kurzen Wertschöpfungsketten (z. B. frisches Gemüse statt komplettes Fertigmenü)

Einkauf im Nahbereich (möglichst zu Fuß oder mit Fahrrad) statt Bestellung von Paketen im Internet oder Großeinkauf in 20 km Entfernung

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Verkehrsvermeidung im Personenverkehr

Einsparung von Verkehrsleistung, d. h. von Personenkilometern:

Telebanking statt Fahrt zur Bank (setzt sich durch)

Telearbeit an manchen Tagen statt täglicher Berufsverkehr (unternehmerische Entscheidung)

Nutzungsmischung im Stadtquartier (planerisch kurze Wege ermöglichen)

Wohnen nah am Arbeitsplatz (private Entscheidung)

Auswahl von Schulen und Sportvereinen nach Entfernung

Entfernung zu Angehörigen als Kriterium bei der Auswahl des Arbeitsortes – konkurrierendes Kriterium zur fachlichen Spezialisierung

Weniger bundesweite Fußball-Ligen (regionale Ligen verkürzen die Anreisewege der Fangruppen)

Ein langer Urlaub im Jahr statt 2 bis 3 kurze Urlaube

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Verkehrsmittelwahl

Wege nach Hauptverkehrsmittel: (Quelle: MiD 2008, eigene Darstellung)

Wichtigste Einflussfaktoren auf die Verkehrsmittelwahl: 1. Gewohnheit 2. Ansehen im sozialen Umfeld 3. Wahrgenommene Reisezeit 4. Kosten 5. Örtliche Gegebenheiten, Rahmenbedingungen (Fahrplanangebot, Verkehrsklima)

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Fahrzeugtechnik und Antriebsart, Fahrstil und -verhalten

Antriebsart der Pkw / Lkw / Busse / Bahnen:

Beispiel Pkw: Elektromotor hat besten Wirkungsgrad, aber die Umweltbilanz hängt vom Strommix ab

Dieselverbrauch in Litern deutlich günstiger als Ottokraftstoff, bei Betrachtung in Kilogramm nur noch geringer Vorteil (Dichte und Energiegehalt der Kraftstoffe unterschiedlich)

Fahrverhalten bei gleichem Fahrzeug:

Schulung in energiesparender Fahrweise: 20% Verbrauchsminderung möglich „5-Liter-Auto“ versus „5-Liter-Fahrer“

Wettbewerb unter Lokführern: Wer kann mit geringstem Stromverbrauch Fahrplan einhalten? Lange Strecken des Auslaufens möglich

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Mobilitätsmanagement

Verlagerung von Pkw-Alleinfahrten

Anreize durch Job-Tickets, Fahrradständer, Mitfahrbörsen, Infotage…

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Mobilitätsmanagement

ÖPNV Fahrrad Fahrgemeinschaften Carsharing

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5) Fazit

Viele Möglichkeiten

Kommunaler Ansatz „eea“

Wille und Prioritäten der handelnden Akteure

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Viele Möglichkeiten

Die Möglichkeiten zur Energieeinsparung begegnen uns alltäglich:

In der Wirtschaft kann erwartet werden, dass wirtschaftlich rational entschieden wird – allerdings nur bei sehr kurzen Amortisierungszeiten

Kurzfristige Renditeziele und Standortverlagerungen erschweren langfristig sinnvolle Investitionen

Summe der Wirtschaftszweige benötigt mehr Energie als Privathaushalte

Die Macht der Gewohnheit verhindert etliche Veränderungen

Motivation und Öffentlichkeitsarbeit müssen Trends schaffen

Wirkungsgeflechte, gegenläufige Effekte (Rebound-Effekt)

Oft werden Einspareffekte durch neue Gelegenheiten des Verbrauchs kompensiert: Zusätzliche Geräte, zu kurze Nutzungsdauer, mehr Reisen usw.

Beim Kauf neuer, sparsamer Geräte kann etwas verdient werden, aber bei vielen Einsparungen gibt es keine wirtschaftlichen Interessen, entsprechend weniger Marketing

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Kommunale Ansätze: „European Energy Award“ (eea) und „Covenant of Mayors“

European Energy Award (eea) :

Programm für umsetzungsorientierte Energie- und Klimaschutzpolitik in Städten, Gemeinden und Landkreisen

Prozessorientiert angelegt, dient der Energieeinsparung, der effizienten Nutzung von Energie und der Steigerung des Einsatzes regenerativer Energien

Konvent der Bürgermeiser (Covenant of Mayors):

Offizielle europäische Bewegung, freiwillige Selbsterklärung der Städte zur Steigerung der Energieeffizienz und Nutzung nachhaltiger Energiequellen

Ziel ist es die energiepolitischen Vorgaben der EU zur Reduzierung der CO2-Emissionen um 20 % bis 2020 noch zu übertreffen

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Die eea-Kommunen und Kreise:

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Wille und Prioritäten der handelnden Akteure

Jeder Einwohner entscheidet täglich selbst:

Wohnungstemperatur Verwendung elektrischer Geräte Wahl des Verkehrsmittels, des Fahrstils usw. Kauf neuer Geräte nach Energieeffizienz, regionaler Herkunft usw.

Zeit gibt es nur einmal: Prioritäten im Alltag sind unterschiedlich: Sparsamkeit, Schönheit,

Bequemlichkeit, Anerkennung usw. motivieren verschiedene Menschen unterschiedlich stark

Wer sich um vieles andere kümmert, findet oft keine Zeit für das Nachdenken über Energiesparen, für Kauf mit vorheriger sorgfältige Geräteauswahl

Gleichgroße Haushalte können je nach Geräteausstattung und Lebensstil dreifachen oder doppelten Energieverbrauch wie andere haben

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Energielandschaften – Kulturlandschaften der Zukunft? Vortrag 5

Möglichkeiten der Energieeinsparung in Wirtschaft, Privathaushalten und Verkehr

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Matthias Reichmuth Telefon: 03 41 / 22 47 62 - 25 E-Mail: Matthias.Reichmuth@ie-leipzig.com

Gerd Schröder Telefon: 03 41 / 22 47 62 - 20 E-Mail: Gerd.Schroeder@ie-leipzig.com