Verhaltensanalyse und Potentiale zur Verbesserung der Endenergieeffizienz in Haushalten der Gemeinde Urnäsch

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1 Verhaltensanalyse und Potentiale zur Verbesserung der Endenergieeffizienz in Haushalten der Gemeinde Urnäsch Selbstständige sozial-/geisteswissenschaftliche Arbeit (Teil 1) Selbstständige naturwissenschaftliche/technische Arbeit (Teil 2) Autoren Stephie Burkart, Martin Mühlebach, D-UWIS, ETH Zürich Betreuer Dr. Michael Stauffacher, Evelina Trutnevyte, NSSI, ETH Zürich

2 Vorwort In der Arbeit von Stephie Burkart und Martin Mühlebach wird die Endenergieeffizienz in Urnäsch AR ausgeleuchtet. Gerne schaue ich aus Zürich gegen Osten auf diese Gemeinde und nicke zustimmend den Bemühungen zur technologischen Innovation nach. Falls es mir grad drum ist, zeige ich mit dem Finger hin, wo die Bevölkerung doch bitte noch stärker sensibilisiert werden soll. Selber lehne ich mich zurück, geniesse den klimatisierten Raum, schaue bei der Arbeit abwechselnd in meine beiden Bürobildschirme und nerve mich nebenbei über einen grossen Erdölkonzern, der es immer noch nicht geschafft hat das Bohrloch im Golf von Mexico zu schliessen. Energie ist überall. Als Stromproduzent aus Kleinwasserkraft gehen wir aktiv auf die Bevölkerung zu und gewinnen die Stromkonsumenten als langfristige Partner. Stakeholdermanagement ist in unserem Tagesgeschäft ebenso wichtig wie die Optimierung unserer Produktion mittels technologischem Fortschritt. Somit gelingt es uns, nicht nur bestehende Kraftwerke zu betreiben, sondern auch Neue zu bauen. Ich begrüsse die Arbeit der beiden Autoren. Sie zeigen in dieser vielschichtigen Energieproblematik Massnahmen zu deren Bewältigung auf. Ob sich eine effizientere Technologie durchsetzt, hängt schlussendlich im grossen Masse vom sensibilisierten Energie-Konsumenten ab. Adrian Bretscher, dipl. Umweltnaturwissenschaftler, MBA Geschäftsführer Elaqua AG, Partner der Axpo AG ii

3 Inhaltsverzeichnis Seite Inhaltsverzeichnis... iii Abbildungsverzeichnis... v Tabellenverzeichnis... vi Teil 1: Verhaltensanalyse der Bevölkerung bezüglich des Endenergieverbrauches in Haushalten der Gemeinde Urnäsch Zusammenfassung Einleitung Portrait der Gemeinde Wissenswertes der Gemeinde Situationsanalyse zur Energiesituation in Urnäsch Eingrenzung der Arbeit Methode Literatursuche Umfrage Beschreibung der Stichprobe Datenauswertung Resultate Heizen Elektrizität Diskussion Methode Resultate Schlussfolgerungen...43 Teil 2: Potentiale zur Endenergieeinsparung in Haushalten Zusammenfassung Einleitung Methode Literatursuche Umfrage Beschreibung der Stichprobe Berechnungen Heizen Transmissionseinsparungen Lüftungseinsparungen Berechnungen Warmwasser Warmwassereinsparungen Frischwassereinsparungen Berechnungen Elektrizität Energiesparlampen Elektrische Geräte Standby-Betrieb Totale Einsparungen...71 iii

4 10 Resultate Heizen Transmissionseinsparungen Lüftungseinsparungen Warmwasser Warmwassereinsparungen Frischwassereinsparungen Elektrizität Energiesparlampen Elektrische Geräte Standby-Betrieb Totale Einsparungen Diskussion Methode Resultate Schlussfolgerung Dank Quellen Anhang iv

5 Abbildungsverzeichnis Seite Abb. 1: Dorfkern in Urnäsch aus Appenzellerland Tourismus, Abb. 2: Endenergieverbrauch in MWh pro Kopf in Haushalten im Jahr 2008 aus Cloos et al., Abb. 3: Endenergienachfrage prozentual nach Energieträger im Jahr 2008 aus Cloos et al., Abb. 4: Endenergienachfrage prozentual nach Sektoren im Jahr 2008 aus Cloos et al., Abb. 5: Aufteilung des Endenergieverbrauchs 2006 nach Verwendungszwecken in privaten Haushalten aus BFE, 2008a Abb. 6: Durchgeführte Interviews in Abhängigkeit der Bauperiode Abb. 7: Wärmedämmschicht des Daches in Abhängigkeit der Bauperiode Abb. 8: Haus Nr. 14 (links) und Haus Nr. 18 (rechts) Abb. 9: Energiebilanz eines Gebäudes (alte SIA Norm 380/1) aus Energie- Phase, Abb. 10: Längenmasse des Hauses Nr. 14 und Nr v

6 Tabellenverzeichnis Seite Tab. 1: Literaturliste Tab. 2: Massnahmen zur Endenergieeinsparung aus Tab Tab. 3: Einteilung aller Haushalte in Urnäsch Tab. 4: Dachisolation Tab. 5: Art der Fensterverglasung Tab. 6: Vorhandensein der Fensterdichtung Tab. 7: Raumtemperatur während der Heizperiode Tab. 8: Beginn und Ende der Heizperiode Tab. 9: Anteil der beheizten Wohnfläche zur Gesamtwohnfläche Tab. 10: Über Nacht geöffnete Fenster während der Heizperiode Tab. 11: Über Nacht geschlossene Storen oder Fensterläden Tab. 12: Lüftungsdauer pro Tag mit Ausreisserwert Tab. 13: Lüftungsdauer pro Tag ohne Ausreisserwert Tab. 14: Ausschalten oder Reduktion der Heizung bei längerer Abwesenheit Tab. 15: Wassertemperatur des Boilers Tab. 16: Boilerentkalkung und Ausschalten des Boilers bei längerer Abwesenheit Tab. 17: Anteil der Wasserspardüsen in Haushalten Tab. 18: Energielabel der Elektrogeräte Tab. 19: Ausschalten des Computers und des Fernsehers/Radios Tab. 20: Energieklasse der Waschmaschine und des Kühlschrankes Tab. 21: Anteil der Energiesparlampen in Haushalten Tab. 22: Berechnungen der Gebäudeoberfläche Tab. 23: Berechnung des totalen und des beheizten Hausvolumens Tab. 24: Berechnung der Transmissionseinsparungen Tab. 25: Berechnung der Lüftungseinsparungen Tab. 26: Verwendete Werte zu Warmwassereinsparungen Tab. 27: Verbrauch von 333 K (60 C) warmen Wasser pro Tag und Person, Einsparpotential Tab. 28: Verteilung Frischwasserverbrauch pro Erwachsener pro Tag in einem Schweizer Haushalt aus Expertado, Tab. 29: Sparkoeffizienten für Sparduschkopf, Waschmaschine und Geschirrspüler Tab. 30: Einsparpotential von Frischwasser für die Häuser Nr. 14 und Nr Tab. 31: Vergleich einer konventionellen Lampe mit einer Energiesparlampe und Beleuchtungseinsparungen für die Häuser Nr. 14 und Nr Tab. 32: Einsparpotential von elektrischen Geräten Tab. 33: Standby-Betrieb im Haus Nr. 14 aus Energybox, Tab. 34: Standby-Betrieb im Haus Nr. 18 aus Energybox, Tab. 35: Totale Einsparungen beider Häuser in kwh, Franken und Emissionen pro Jahr vi

7 Teil 1: Verhaltensanalyse der Bevölkerung bezüglich des Endenergieverbrauches in Haushalten der Gemeinde Urnäsch 1 Zusammenfassung Die Erhöhung der Endenergieeffizienz wird als eine mögliche Lösung betrachtet, um den steigenden Endenergieverbrauch zu senken. Die vorliegende Arbeit hat denn auch zum Ziel herauszufinden, welche energieeffizienten Massnahmen im Gebäudebereich ein hohes Einsparpotential besitzen und wo Handlungsmöglichkeiten bestehen, um Energie einzusparen. Diese Massnahmen werden spezifisch für eine Gemeinde ausgearbeitet und sollen in der Umsetzungsstrategie dann prioritär behandelt werden. Als Studienort wurde die Gemeinde Urnäsch im Kanton Appenzell Ausserrhoden ausgewählt. Um die relevanten Massnahmen herauszuarbeiten, wurde eine Literatursuche durchgeführt. Die gefundenen Massnahmen konnten in zwei Bereiche eingeteilt werden. Es ergaben sich einerseits Massnahmen, die durch Änderung des menschlichen Verhaltens Energiesparpotential besitzen und andererseits Massnahmen, welche die Endenergieeffizienz der Endverbrauchergeräte durch Technologieveränderungen erhöhen. Zur Erfassung der Daten wurden 22 umfassende Haushaltsinventare durchgeführt. Die erhobenen Daten wurden mittels Statistikprogramm (SPSS) ausgewertet. Die Hauptresultate auf der technischen Seite sind einerseits bei den Wärmedämmungen der Häuser zu suchen. Es ist dort eine Tendenz ersichtlich, dass vor allem alte Häuser keine oder zumindest eine schlechte Isolation aufweisen. Andererseits kann gesagt werden, dass auch im Bereich Warmwasser erhebliche Potentiale für Endenergieeffizienz ungenutzt sind. So haben zum Beispiel über die Hälfte der befragten Haushalte keine Wasserspardüsen installiert. Gleiches gilt für die Energiesparlampen. Zwei Drittel der Lampen in Urnäsch sind heute noch konventionelle Glühbirnen. Auf der Verhaltensseite stechen vor allem die Reduktion der Heizfläche und die Reduktion der Raumtemperatur ins Auge. Auch auf die Vermeidung des Standby- 1

8 Betriebes durch Power Safer oder durch Abschalten der Geräte nach dem Gebrauch sollte in der Gemeinde vermehrt beachtet werden. Die Autoren sind der Ansicht, dass technische Massnahmen schnell umzusetzen wären. Der Nachteil ist allerdings sie sind zum Teil sehr kostenintensiv. Massnahmen der Verhaltensänderungen werden mit der Sensibilisierung der Bevölkerung umsetzbar. Dieser Weg ist in der Regel kostenschonender, der Nachteil ist hier eher beim zeitlichen Aspekt zu suchen. Der Weg von der Bewusstseinsänderung zur Verhaltensänderung der Bevölkerung nimmt viel Zeit in Anspruch. Dahingehend kann aber mit fundierter Überzeugungsarbeit viel erreicht werden, weshalb entsprechende Infoveranstaltungen über Energie sparen wünschenswert wären. Mit der Frage, wie viel Energie, Geld und CO 2 -Emissionen mit den jeweiligen Massnahmen eingespart werden kann, befasst sich Teil 2 der vorliegenden Studie. 2

9 2 Einleitung Der Klimawandel ist eines der grössten Probleme der heutigen Zeit. Das Problem der Erderwärmung und die daraus folgenden Konsequenzen werden die Menschheit noch über Generationen hinweg beschäftigen. Obwohl es gemäss Berichten des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen) nicht eine bestimmte Temperaturschwelle für gefährliche Klimaänderungen gibt und die negativen Auswirkungen eher graduell zunehmen, haben sich heute über hundert Länder, darunter auch die Schweiz, für eine maximale Erderwärmung von 2 C bis im Jahre 2050 ausgesprochen (IPCC, 2007a; ETH- Klimablog, 2010). Neusten wissenschaftlichen Berechnungen zu Folge dürften ab dem Jahr 2000 bis 2050 maximal 1000 Milliarden Tonnen CO 2 in die Atmosphäre gelangen (Meinshausen, 2009; Allen, 2009). Die Zahl scheint hoch, doch zwischen 2000 bis 2006 wurden bereits 234 Milliarden Tonnen CO 2 in die Atmosphäre geschleudert. Heute ist bereits rund ein Drittel des Pulvers verschossen. Herr Reto Knutti, Professor für Atmosphäre und Klima an der ETH Zürich, beschreibt das Verhalten von CO 2 in der Atmosphäre anhand des Bildes einer gefüllten Badewanne: Der Zufluss der Badewanne ist gross, der Abfluss aber klein, das will heissen: die CO 2 -Emissionen nehmen jedes Jahr zu, aber das CO 2 wird nur sehr langsam wieder aus der Atmosphäre entfernt. Um die Badewanne nicht überlaufen zu lassen, muss deshalb rechtzeitig der Zufluss gestoppt werden. Es ist ein Irrtum zu glauben, dass bei konstanter Emission die Temperatur auf der Erde konstant bleibt (ETH Life, 2009). Nebst CO 2 gibt es noch weitere schädliche Treibhausgase, wie Methan (CH 4 ), Lachgas (NO 2 ) und synthetische Treibhausgase. In dieser Arbeit werden ausschliesslich die CO 2 -Emissionen betrachtet, sie machen in der Schweiz laut einer Studie des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) 85% aller Treibhausgase aus (BAFU, 2009). Wie bereits oben von Herrn Professor Knutti erwähnt, müssen die Zuflüsse von CO 2 in die Atmosphäre minimiert oder ganz unterbunden werden. Dazu muss zuerst verstanden werden, woher das CO 2 stammt. Heute geht der IPCC davon aus, dass mit einer Wahrscheinlichkeit von über 90% der Klimawandel von anthropogenen Effekten hervorgerufen wird (IPCC, 2007b). Hauptquelle für Treibhausgase, insbesondere CO 2, ist die Erzeugung von Energie. Auch heute noch werden in Kraftwerken fossile, 3

10 sehr kohlenstoffintensive Energieträger wie Stein- und Braunkohle, aber auch Erdöl und Erdgas verbrannt. Rund 37 Prozent der vom Menschen produzierten weltweiten CO 2 -Emissionen fallen bei der Stromerzeugung an (WWF, 2009). Zudem weisen die meisten weltweit betriebenen Kraftwerke eine enorm geringe Energieeffizienz auf. Oft bedeutet dies, dass nur ein Viertel bis ein Drittel der eingesetzten Energie wirklich genutzt werden kann. Einige Länder, darunter auch die Schweiz, ergreifen heute Massnahmen, um das Problem der steigenden CO 2 -Konzentration in den Griff zu kriegen. Herr Professor Knutti betont, dass der CO 2 -Ausstoss im Jahre 2007 um 2.7% tiefer lag als im Referenzjahr 1990 (ETH Life, 2009). Ungeachtet der bescheidenen Erfolge bei den Emissionsreduktionen sind weitere Massnahmen zur Vermeidung der Klimaänderung sowohl in stark betroffenen Entwicklungsländern als auch in der Schweiz unumgänglich. Vor diesem Hintergrund will der Bundesrat eine Emissionsreduktion mittels subsidiärer Lenkungsabgabe auf Brennstoffen erreichen. Dieses CO 2 -Gesetz befindet sich momentan in der Vernehmlassung (UVEK, 2008). Die Verringerung des Endenergieverbrauchs und die direkte Einsparungen an CO 2 - Emissionen haben weitere positive Aspekte. Ein Aspekt ist, dass die Schweiz mit der Verringerung an CO 2 -Emissionen auch den fossilen Endenergieverbrauch verringert. Erdöl und Erdgas sind keine erneuerbaren Ressourcen, die Vorräte an fossilen Treibstoffen werden versiegen. Über den Zeitpunkt, wann der Peak Oil (weltweite maximale Erdölfördermenge) genau eintreten wird, sind sich die Experten uneinig. ASPO Schweiz (Arbeitsgruppe für das Studium von Peak Oil und Gas) betont, dass der Peak Oil aber vor 2020 eintreten wird (ASPO Schweiz, 2010). Die Datenlage der Erdölfördermengen lässt eine genauere Datierung momentan nicht zu. Wichtig ist es zu sehen, dass es den Peak Oil gibt und die Menschheit nicht mehr nur von der Energieproduktion durch Öl zehren kann. Ein weiterer Grund für die Schweiz den Endenergieverbrauch zu senken ist politscher Art. Die grössten Erdölförderländer liegen vorderhand im Nahen Osten rund um den Mexikanischen Golf. Die politische Lage dieser Förderländer kann zum heutigen Zeitpunkt nicht als stabil bezeichnet werden. Mit sinkendem Endenergieverbrauch kann die Schweiz die Abhängigkeit zu diesen Staaten verringern. Weiter müsste durch die abnehmende schweizerische Nachfrage an Erdöl nicht mehr so viel Rohöl von der OECD eingekauft werden. Vor dem Hintergrund, dass Öl 4

11 ein knappes Gut ist und der Ölpreis in Zukunft steigen wird, kann Geld eingespart werden, welches dann in die Schweizer Wirtschaft investiert werden könnte (Prognos, 2001). Ein letzter Punkt, warum es lohnenswert ist den Endenergieverbrauch zu senken, ist das Problem der Stromlücke. Der Begriff Stromlücke wurde von der Energieindustrie in der Schweiz geprägt. Stromlücke meint nichts anderes, als dass in Zukunft mehr Strom nachgefragt als angeboten wird. Wie Herr Matthias Gysler, Chefökonom des Bundesamtes für Energie, betont, kann mit vermindertem Endenergieverbrauch die sich abzeichnende Stromlücke zwar nicht vermieden wohl aber minimiert werden (Gysler, 2010). Es ist deshalb von Vorteil, wenn der Endenergieverbrauch so stark wie nur möglich reduziert werden kann. Mehrere Möglichkeiten stehen nun zur Diskussion, um den Endenergieverbrauch zu senken. Zwei Lösungen werden hier kurz beschrieben. Es kann Energie gespart werden, indem weniger Energie verbraucht wird. Diese Massnahme setzt voraus, dass die Bevölkerung auf gewisse Bedürfnisse verzichten muss. Eine andere Möglichkeit wäre das Prinzip der Endenergieeffizienz. Die produzierte Energie wird vom Endverbraucher effizienter genutzt, so wird für das gleiche Bedürfnis weniger Energie verbraucht. Endenergieeffizienz ist also eine mögliche Lösung, um den Endenergieverbrauch zu senken und somit die oben erwähnten Probleme in den Griff zu bekommen. Laut einer Studie von McKinsey stellt der Gebäudebereich in der Schweiz das grösste Einsparpotential dar (McKinsey, 2009). Die Studie zeigt auf, dass der Gebäudesektor mit 32% der gesamtschweizerischen CO 2 -Emissionen der grösste Emissionsverursacher in der Schweiz ist. Die 32% entsprechen einer absoluten Menge von 17.6 Megatonnen CO 2 -Equivalente (CO 2 e) im Jahre Ebenfalls stellt das Einsparpotential von 11.3 Megatonnen CO 2 e pro Jahr das grösstmögliche Potential aller Sektoren dar. Andere Quellen bestätigen diese Befunde. Die Schweizerische Energiestiftung geht davon aus, dass 40% aller CO 2 -Emissionen aus dem Gebäudesektor stammen (Schweizerische Energiestiftung, 2010). Das Reduktionspotential in diesem Sektor beziffert die Schweizerische Energiestiftung (SES) auf 50% bis Diese Daten zeigen, dass in der Schweiz vor allem im Gebäudebereich Potential vorhanden ist, um mittels Effizienzmassnahmen den Endenergieverbrauch zu senken. 5

12 Hier setzt die vorliegende Arbeit an. Sie hat zum Ziel herauszufinden, welche energieeffizienten Massnahmen im Gebäudebereich ein hohes Einsparpotential besitzen und wo Handlungsmöglichkeiten bestehen, um Energie einzusparen. Diese Massnahmen werden spezifisch für eine Gemeinde ausgearbeitet und sollen in der Umsetzungsstrategie dann prioritär behandelt werden. Als Studienort wurde die Gemeinde Urnäsch im Kanton Appenzell Ausserrhoden ausgewählt. Näheres zu dieser Gemeinde kann im Kapitel 3 nachgelesen werden. Weil detaillierte Daten fehlten und konkrete Literaturangaben zum Endenergieverbrauch in Haushalten nicht vorhanden waren, mussten Haushaltsinventare in Privathaushalten der Gemeinde erstellt werden (siehe Kapitel 4 und 5). Aufgrund der Haushaltsinventare konnte ein aktuelles Bild von der Situation vor Ort gewonnen werden. Das Inventar sollte in Erfahrung bringen, wie sich die lokale Bevölkerung bezüglich Endenergieverbrauch verhält und welche technischen Ausstattungen die Haushalte aufweisen. Das Haushaltsinventar wurde ebenfalls benötigt, weil die ausgearbeiteten Massnahmen speziell auf die Gemeinde Urnäsch abgestimmt werden. Es war deshalb wichtig, die Einstellung und das Verhalten der Bevölkerung von Urnäsch bezüglich Energie in die Arbeit miteinzubeziehen. Die Daten aus den Inventaren dienten als Grundlage für eine umfassende Energieanalyse. Aus diesen Resultaten konnten Lösungen für bestehende Probleme im Haushaltssektor vorgeschlagen werden. Im Kapitel 6 finden sich zudem konkrete Vorschläge an die Gemeinde, wie man dem Energieproblem begegnen kann. 6

13 3 Portrait der Gemeinde 3.1 Wissenswertes der Gemeinde Die Gemeinde Urnäsch liegt im Kanton Appenzell Ausserhoden und zählt rund Einwohner. Der Gemeindekern liegt zwischen Herisau und St. Gallen am Fusse des Säntismassives. Mit ihren 48 km 2 ist die Gemeinde flächenmässig die grösste im Kanton. In Abb. 1 sind die gut erhaltenen Fassaden des Dorfkerns in Urnäsch abgebildet. Nebst dieser Sehenswürdigkeit hat Urnäsch weitere Attraktivitäten zu bieten, z.b. das Reka Feriendorf und die malerische Wanderlandschaft. In Urnäsch wird Brauchtum sehr gepflegt, das zeigen auch die über 30 aktiven Vereine in Urnäsch. Neben dem Alltag ist das Leben geprägt von Traditionen wie Silvesterklausen, Jodelgesang, Schwingen und Alpfahrten. Urnäsch ist nicht nur eine Durchfahrtsgemeinde zwischen Herisau und St. Gallen, sondern immer ein Aufenthalt wert (Urnäsch Tourismus, 2009). Abb. 1: Dorfkern in Urnäsch aus Appenzellerland Tourismus, Situationsanalyse zur Energiesituation in Urnäsch Im folgenden Abschnitt wird der Endenergieverbrauch von Urnäsch genauer analysiert. Der Endenergieverbrauch der Gemeinde wird dem schweizerischen und dem kantonalen Endenergieverbrauch gegenübergestellt (siehe Abb. 2). Im Weiteren wird die Energienachfrage anhand der Energieträger betrachtet (siehe Abb. 3). In Abb. 2 ist der Endenergieverbrauch pro Kopf und Jahr in Haushalten für die Gemeinde Urnäsch, den Kanton Appenzell Ausserrhoden und die Schweiz aufgetragen. 7

14 Der Endenergieverbrauch für die Gemeinde Urnäsch ist im Jahr 2008 höher als der durchschnittliche Verbrauch in der Schweiz. Die Gemeinde Urnäsch weist auch gegenüber dem Kanton Appenzell Ausserrhoden einen leicht höheren Verbrauch pro Kopf und Jahr auf. In der folgenden Studie wird darauf eingegangen, wie diese Unterschiede zustande kommen und welche Massnahmen getroffen werden sollen, um den Endenergieverbrauch der Gemeinde Urnäsch auf die Dauer zu senken MWh/Jahr/Kopf Urnäsch AR Schweiz Abb. 2: Endenergieverbrauch in MWh pro Kopf in Haushalten im Jahr 2008 aus Cloos et al., In Abb. 3 ist die Endenergienachfrage im Jahr 2008, prozentual nach Energieträger, ersichtlich. Es fällt auf, dass sowohl beim Kanton Appenzell Ausserrhoden wie auch bei der Gemeinde Urnäsch der Energieträger Erdöl prozentual einen viel grösseren Anteil an der Energienachfrage ausmacht als im Vergleich mit dem schweizerischen Durchschnitt. Wie bereits in der Einleitung erwähnt, werden die Erdölreserven sinken und der Erdölpreis längerfristig steigen. Aufgrund dessen sollte der Erdölverbrauch generell und somit auch die Erdölabhängigkeit des Kantons sowie der Gemeinde verringert werden. So können einerseits Kosten gesenkt und andererseits CO 2 - Emissionen eingespart werden. Mit welchen Massnahmen diese Emissionsreduktionen möglich werden (siehe Teil 1) und wie viel Kosten und Energie dabei eingespart werden können (siehe Teil 2), wird in der Studie aufgezeigt. 8

15 Abb. 3: Endenergienachfrage prozentual nach Energieträger im Jahr 2008 aus Cloos et al., Eingrenzung der Arbeit Im nächsten Abschnitt werden die gemachten Einschränkungen der Arbeit genauer erläutert. Es wird im Weiteren aufgezeigt, warum sich der Haushaltssektor für diese Untersuchung anbietet und dass diese Studie im Kontext mit der ETH-UNS- Fallstudie gesehen werden muss (Cloos et al., 2010). Es war von Anfang an klar, dass nicht der gesamte Endenergieverbrauch der Gemeinde Urnäsch analysiert werden kann, das hätte den Rahmen dieser Arbeit gesprengt. Die Studie wird auf einen Verbrauchssektor beschränkt. Wie der Abb. 4 entnommen werden kann, bietet sich der Haushaltsektor vorzüglich an. In Abb. 4 ist die Endenergienachfrage im Jahr 2008 prozentual nach Sektoren aufgetragen. In Urnäsch macht der Haushaltssektor mit nahezu 60% den grössten Anteil an der Endenergienachfrage aus. Massnahmen im Haushaltssektor zur Erhöhung der Endenergieeffizienz werden somit die grösste Wirkung auf die gesamte Endnachfrage erzielen. 9

16 Abb. 4: Endenergienachfrage prozentual nach Sektoren im Jahr 2008 aus Cloos et al., Ein weiterer Grund, sich für den Haushaltssektor zu entscheiden, liegt in der konkreten Fragestellung seitens der Gemeinde Urnäsch. Der Auftrag von der Gemeinde an uns war es, die Potentiale zu Endenergieeinsparungen zu errechnen und konkrete Massnahmen vorzuschlagen, wie Energie gespart werden könnte. Massnahmen im grossen Stile, wie der Bau einer Schnitzelheizung mit Fernwärmeanschluss, sind in der Gemeinde Urnäsch bereits realisiert. Die Gemeinde ist deshalb vor allem daran interessiert, konkrete Massnahmen zu erfahren, welche jeder Bewohner und jede Bewohnerin der Gemeinde bei sich zu Hause direkt umsetzen kann. Es ist zu bemerken, dass der Haushaltssektor ohne Mobilitätsnachfrage betrachtet wird. Alle vorgeschlagenen Massnahmen und errechneten Potentiale beziehen sich ausschliesslich auf das Wohnen in privaten Haushalten. Diese Arbeit darf nicht als isoliertes Produkt gesehen werden. Die ETH hat bereits im Jahre 2009 eine Fallstudie mit dem Thema Energiestrategien kleiner Gemeinden und kleiner und mittlerer Unternehmen in Urnäsch durchgeführt (Cloos et al., 2010). Die Fallstudie legt den Fokus auf Energiestrategien und Visionen für die ganze Gemeinde und deren Unternehmen, während sich die vorliegende Arbeit auf die einzelnen Privathaushalte in Urnäsch konzentriert und so eine Ergänzung zur Fallstudie darstellt. 10

17 4 Methode Die verwendeten Methoden, um die Endenergieeffizienz in Urnäsch zu beurteilen, werden in diesem Kapitel genauer erläutert. Am Anfang steht eine ausführliche Literatursuche (siehe Tabelle 1), um alle möglichen Massnahmen zur Einsparung von Energie herauszusuchen und in Tabelle 2 zusammenzustellen. Es folgt die Aufnahme der Haushaltsinventare vor Ort mit einem selbst entworfenen Fragebogen (siehe Anhang A1). Am Schluss des Kapitels wird beschrieben, wie die Daten vollumfänglich ausgewertet wurden. 4.1 Literatursuche Die Literatursuche hatte zum Zweck, sich einerseits in das Themengebiet einzulesen und andererseits, eine möglichst vollständige Liste von erwiesenen Energiesparmassnahmen zu erstellen, die als Grundlagen für die Umfrage dienen sollten. Unter Beizug des Internets und verschiedener Broschüren von Energie Schweiz und kantonalen Umweltfachstellen wurde eine umfassende Literaturrecherche durchgeführt. Die betrachtete Literatur ist in Tab. 1 ersichtlich. Tab. 1: Literaturliste Liste der betrachteten Literatur Energie Schweiz (BFE, 2010) - Saubere Wäsche mit Gewinn - Heizen mit Köpfchen - Solares Warmwasser - Energieberatung - Gebäudeerneuerung - Holzenergie - Untergeschoss besser dämmen, Empfehlungen für Architekten und Bauherrschaften - Wasser erwärmen mit Köpfchen - Neubauten mit tiefem Endenergieverbrauch Ratgeber für Bauherren und Liegenschaftskäufer - Die beste Heizung für ihr Haus Diverse Broschüren - Energieberatung des Kt. Luzerns mit eigenen Info-Broschüren: 11

18 besucht am Gebäude erneuern - Endenergieverbrauch halbieren, Konferenz Kantonaler Energiefachstellen ( besucht am ) - Energiesparbüchlein, Energie Wasser Luzern (EWL), Stand: Januar 2009 ( besucht am ) - Rationelle Energienutzung, Broschüre vom Umweltbundesamt, Bonn, Stand: Februar 2008 ( besucht am ) - Klimaschutz spart Geld beim Wohnen, Ratgeber vom WWF, WWF, Stand: Januar 2006 ( besucht am ) Besuchte Internetseiten - Energieetiketten für verschiedene Geräte: besucht am Umwelt und Energie Kanton Luzern: besucht am Antworten zu Energiefragen: besucht am Energieeffiziente Haustechnik Schritt für Schritt bestimmen: besucht am Offizielle Homepage des Kantons Appenzell Ausserrhoden Aargau zur Energie- Thematik: besucht am Tipps zum Energiesparen: lampen/, besucht am und Footprint: besucht am Der Klick zum besten Produkt: besucht am Initiative Energieeffizienz im privaten Haushalt: besucht am Verschiedene energieeffiziente Lampen: besucht am Tipps um Energie zu sparen: besucht am Hausinfo: besucht am Energie Wasser Luzern: besucht am Regiomix -100% Naturstrom aus Ihrer Region: besucht am Naturemade Strom: besucht am

19 Dabei wurde beim Lesen der Literatur gezielt nach Massnahmen, die zur Erhöhung der Endenergieeffizienz in privaten Haushalten beitragen können, gesucht. Mit ecospeed (ECOSPEED AG, 2009), der von der europäischen Kommission anerkannten Software für Klimaschutz, wurden die herausgearbeiteten Massnahmen abgeglichen und nötigenfalls ergänzt. Die gefundenen Massnahmen konnten in zwei Bereiche eingeteilt werden. Es ergaben sich einerseits Massnahmen, die durch Änderung des menschlichen Verhaltens Energiesparpotential besitzen und andererseits Massnahmen, welche die Endenergieeffizienz der Endverbrauchergeräte durch Technologieveränderungen erhöhen. Die herausgearbeiteten Massnahmen wurden in Tab. 2 in die oben erwähnten Bereiche eingeordnet. Damit die Massnahmen geordnet und nach ihrer absteigenden Relevanz dargestellt werden konnten, wurde die Abb. 5 zu Hilfe genommen. In Abb. 5 ist der Endenergieverbrauch in privaten Haushalten für die gesamte Schweiz nach Verwendungszwecken dargestellt. Die Massnahmen wurden in die vom BFE vorgeschlagenen Verwendungszweckkategorien eingeteilt. Es wurde angenommen, dass die Aufteilung des schweizerischen Endenergieverbrauches auch für die Gemeinde Urnäsch anwendbar ist. Diese Annahme wird im Kapitel 6, Diskussion, noch einmal aufgenommen. Abb. 5: Aufteilung des Endenergieverbrauchs 2006 nach Verwendungszwecken in privaten Haushalten aus BFE, 2008a 13

20 Die Kategorien werden in Tab. 2 in der Reihenfolge ihrer prozentualen Relevanz genannt (siehe Abb. 5). Raumwärme hat den grössten Anteil an Energie in einem Haushalt (72.1%), weshalb diese Kategorie als erste genannt wird, als zweite Kategorie folgt Warmwasser (12.4%) etc. Die Kategorien Raumwärme und Warmwasser wurden in eine Oberkategorie Heizen zusammengefasst, weil das Warmwasser meist über die Heizung erwärmt wird. Die restlichen Kategorien gehören in die Oberkategorie Elektrizität. So entstand Tab. 2, in welcher alle relevanten Massnahmen zur Energieeinsparung aufgeführt sind, gegliedert nach Kategorien und aufgeteilt in Verhaltens- und Effizienzmassnahmen. Tab. 2: Massnahmen zur Endenergieeinsparung aus Tab. 1 Heizen Raumwärme Heizung allgemein Verhaltensänderung zur Endenergieeinsparung Die Heizung soll so eingestellt werden (pro Grad wird 6% Heizenergie eingespart), dass in Wohn- und Bürogebäuden eine ideale Raumtemperatur von 20 C erreicht wird. Schlafzimmer können weniger beheizt werden. In Wintergärten, Treppenhäuser, Kellern etc. ist heizen zu unterlassen. Heizung der Jahreszeit angepasst ein- und ausschalten (bei alten Heizungen darf die Umwälzpumpe nicht vergessen gehen). Keine Gegenstände vor Heizkörper stellen, damit die Wärmeabgabe in den Raum gewährleistet wird. Das Gleiche gilt bei Bodenheizung für Bodenbeläge. Es soll kurz und kräftig gelüftet werden, dabei ist die Heizung auszuschalten. Bei zu hoher Zimmertemperatur muss statt lüften die Heizung reguliert werden. Bei offenem Fenster soll über die Nacht die Heizung abgeschaltet werden. Über Nacht die Fenster und Roll- Technologie zur Erhöhung der Endenergieeffizienz Einen programmierbaren Thermostaten anbringen um die Raumtemperatur automatisch zu regulieren. An der Heizung ist eine Zeitschaltuhr anzubringen um die Betriebsdauer zu regeln. Hinter den Heizkörpern sind Isolierfolien anzubringen. Alle Heizungsrohre, die wärmer als handwarm sind, sollen isoliert werden. In Mehrfamilienhäusern ist nach Möglichkeit jede Wohnung mit einem Komfortlüftungsgerät auszurüsten (individuelle Regelung der Luftmenge, keine Schallübertragung). 14

21 Heizen Keller Gebäudehülle Warmwasser Allgemein Verhaltensänderung zur Endenergieeinsparung läden geschlossen halten um eine Abkühlung der Räume zu vermeiden. Die Heizung muss regelmässig entlüftet werden. Die Frischluftöffnung sollte bei der Heizung dosiert werden (eine Öffnung von 1-2 Faustgrössen ist ausreichend). Die Heizungsräume sind gelegentlich zu lüften. Der Heizkessel muss durch den Kaminfeger gereinigt werden. Die Beschattung durch nebenstehende Bäume soll möglichst gering gehalten werden. Technologie zur Erhöhung der Endenergieeffizienz Die Kellerräume sollten gedämmt werden (empfohlene Dämmstärke 8-14 cm). Isolation: - Aussendämmung aller Fassaden mit 16, 18 resp. 20 cm Isolation - für Schräg- und Flachdächer ist eine Dämmstärke cm vorgesehen - für Estrichböden ist eine Dämmstärke von cm empfohlen Fenster sollten einen tiefen Wärmedämmwert aufweisen (<1.0 W/m 2 K). Ein geringer Rahmenanteil des Fensters verbessert den Wärmeschutz. Wenn kein Fensterersatz möglich ist, sollte man Gummidichtungen in bestehende Fenster einbauen. Fensterfugen sollen abgedichtet werden, um damit die Isolation von Fenstern zu verbessern. Sonnenstoren sollten als flexiblen Sonnenschutz montiert werden, um die Beschattung flexibler gestalten zu können. Die Leibungen und Rollladenkästen sind abzudichten und zu dämmen. Im ganzen Haus sind Wasser- 15

22 Heizen Boiler Duschen Verhaltensänderung zur Endenergieeinsparung Die Temperatur des Warmwassers im Boiler ist zu regulieren (sollte nicht wärmer als C sein). Bei längerer Abwesenheit ist der Boiler auszuschalten. Der Boiler soll regelmässig entkalkt werden. Duschen ist dem Baden vorzuziehen (Warmwasserverbrauch ist beim Baden 4x höher). Die Dusche sollte beim Einseifen abgestellt werden. Technologie zur Erhöhung der Endenergieeffizienz spardüsen zu montieren, Beispiele: Warmwassersparduschkopf (12 l/min als guter Richtwert), Wasserhähnen (6 l/min als guter Richtwert). Alte Boiler sind durch sparsamere Modelle zu ersetzen. Es empfiehlt sich, in der Dusche einen Thermostatmischer zu montieren. In der Dusche können Einhebel- Wassermischer mit Mengen- und Warmwasserbremsen verwendet werden. Elektrizität Elektrogeräte Allgemein Bürogeräte Abwaschen (Küche) Verhaltensänderung zur Energieeinsparung Beim Kauf von Elektrogeräten soll Wert auf das Energielabel gelegt werden. Der Standby-Betrieb bei Geräten ist mittels Powersafer zu vermeiden. Nur Geräte mit direktem Netzanschluss sollen gekauft werden (Akku-Betrieb ist zu vermeiden). Ein Power Management, welches die Systemkomponenten effizient steuert, soll am PC verwendet werden. Das Fassungsvermögen der Abwaschmaschine soll ausgenützt werden. Für leicht verschmutztes Geschirr soll das Sparprogramm verwendet werden. Das Vorspülen unter fliessendem Wasser ist zu vermeiden. Technologie zur Erhöhung der Endenergieeffizienz Es sollten nur Elektrogeräte mit der Energie-Etikette A gekauft werden. 16

23 Elektrizität Mikrowelle Kochen Backen Kochen Waschen/Trocknen Waschmaschine Tumbler Verhaltensänderung zur Energieeinsparung Die Mikrowelle sollte nur für kleine Mengen benützt werden. Der Backofen sollte nicht vorgeheizt werden. Wenn die Backzeit länger als ca. 40 Minuten dauert, soll der Backofen 10 Minuten vor Ende der Gardauer abgeschaltet werden, um die Nachwärme effizient auszunutzen. Beim Umluftbackofen können gleichzeitig mehrere Ebenen genutzt werden. Die Backofentür jeweils nur kurz öffnen, der Braten/Kuchen sollte von aussen begutachtet werden. Beim Kochen sollte die Pfanne zugedeckt werden (25% der Energie wird eingespart). Die Durchmesser von Pfanne und Kochplatte sollten übereinstimmen Es sollten ebene Kochplatten und Pfannen benützt werden Allgemein sollte mit wenig Wasser gekocht werden. Warmwasser ist im Wasserkocher zum Kochen zu bringen und soll erst dann in die Kochpfanne gegossen werden. Kochwäsche kann mit 60 C statt mit 95 C gewaschen werden. Die Waschmaschine sollte bei jedem Waschgang gut gefüllt werden. Der Vorwaschgang ist, ausser bei stark verschmutzter Wäsche, wegzulassen. Wäsche sollte möglichst gut geschleudert werden d.h. mit hoher Drehzahl, dann bleibt wenig Feuchtigkeit zurück. Der Tumbler sollte bei Gebrauch möglichst gut gefüllt sein. Technologie zur Erhöhung der Endenergieeffizienz In der Küche sollten effiziente Isolierpfannen verwendet werden (niedrige Temperatur reicht zum Kochen). Bei langer Kochdauer sollen Dampfkochtöpfe benutzt werden. Nur Waschmaschinen mit der Energie-Etikette A sollen gekauft werden. Nur Tumbler mit der Energie- Etikette A sollen verwendet wer- 17

24 Elektrizität Beleuchtung Licht Kühlen/Gefrieren Kühlen/Einfrieren Verhaltensänderung zur Energieeinsparung Die Wäsche sollte im Freien getrocknet werden (Tumbler sind grosse Stromfresser). Das Licht sollte, falls nicht in Gebrauch, ausgeschaltet werden. Beim Tiefkühler und Kühlschrank gilt es, die richtige Lagertemperatur einzustellen. Die Türe soll nicht unnötig lange offen gelassen werden. Die Tür ist gut und dicht zu schliessen. Die Dichtungen der Türe sollten regelmässig geprüft werden. Es sollen keine warmen Speisen in den Kühlschrank gestellt werden. Die Gefriergeräte und Kühlschränke sollten alle 3 Monate abgetaut werden (Eisschicht erhöht Stromverbrauch). Der Kühlschrank ist bei längerem Fernbleiben abzustellen. Der Kühlschrank sollte an einem kalten Ort stehen. Technologie zur Erhöhung der Endenergieeffizienz den. Im ganzen Haus sind Energiesparlampen zu installieren (ca. 80% Strom sparen). Es empfiehlt sich, einen Thermometer im Kühlschrank anzubringen, dies ist hilfreich zur Regulierung der Temperatur. 4.2 Umfrage Tab. 2 diente als Grundlage für die Fragebogenkonstruktion. Mit Hilfe dieser Tabelle wurden Fragen mit dem Fokus auf die wichtigen Massnahmen abgeleitet. Ebenfalls bot der Fragebogen der Fallstudie Urnäsch 2009 (Cloos et al., 2010) bei der Erarbeitung des Fragebogens wertvolle Unterstützung. Einige technische Fragen wurden übernommen, hingegen wurden Fragen zum Verhaltensbereich von Grund auf neu entwickelt. Es entstand ein zwölfseitiger Fragenkatalog (siehe Anhang A1), der sowohl Fragen zum Haushaltsinventar als auch zum Verhalten der Bewohner beinhaltet. Für die Interview-Anfrage wurde ein offener Brief an die Bevölkerung (siehe Anhang A2) versandt. Darin wurden die Bewohner über das Ziel der Studie informiert. Es 18

25 wurden rund dreimal so viele Anfragebriefe versandt, wie Interviews durchgeführt werden sollten. Wenige Tage später wurden die Bewohner von Urnäsch telefonisch kontaktiert, um die konkreten Interviewtermine zu vereinbaren. Auf den Ablauf der geführten Interviews wird in diesem Abschnitt eingegangen. Vor dem jeweiligen Haus wurde ein Foto des gesamten Gebäudes gemacht, danach die Dachausrichtung mittels Kompass, der Fensteranteil und der Besonnungsgrad des Hauses bestimmt. Nach kurzer Begrüssung wurden den Bewohnern einleitend einige offene Fragen zum Thema Energie gestellt. Danach folgten Fragen zum Gebäude (Gebäudehülle und Haustechnik), zur Elektrizität (Elektrogeräte und Beleuchtung), zum Endenergieverbrauch und abschliessend wurden einige demographische Auskünfte eingeholt. Das Interview wurde so organisiert, dass eine Person die Befragung durchführte und eine zweite den Fragebogen ausfüllte. Oftmals wurde uns das ganze Haus gezeigt und man konnte sich ein Bild vor Ort machen. Zum Schluss wurde den Befragten der Flyer der Fallstudie (siehe Anhang A3) überreicht. 4.3 Beschreibung der Stichprobe Es wurden 22 qualitative Haushaltsinterviews von je einer Stunde Dauer durchgeführt. Mit dieser Stichprobenzahl sollte ein repräsentatives Bild von den Häusern bezüglich Bauperiode und Energieträger sowie von der Bevölkerung der Gemeinde Urnäsch entstehen. Herr Dr. M. Stauffacher stellte ein abgeändertes Excel-Dokument vom Bundesamt für Statistik zu Verfügung. In dieser Excel-Datei finden sich Informationen über die Bauperiode, die Adresse, die Energieträger der Heizung, die Energieträger des Warmwassers, die Landeskoordinaten etc. aller Häuser in Urnäsch. Daraus wurde eine Einteilung (siehe Tab. 3) nach Bauperiode und Energieträger der Heizung und Energieträger des Warmwassers von allen Häusern in Urnäsch erstellt. Mit dieser Einteilung wurde die Anzahl zu durchführenden Interviews in jeder Kategorie nach ihrem prozentualen Anteil errechnet. In Tab. 3 sind die Resultate der Häusereinteilung dargestellt. Aufgrund dieser Resultate wurden die zu planenden Interviews festgelegt. 69% der Häuser in Urnäsch sind vor 1960 erbaut worden und von diesen werden wiederum 60% mit Holz beheizt. Es resultierte daraus, dass für die Bauperiode bis Interviews durchgeführt werden müssten, aufgeteilt auf die Energieträger für Heizung und Warmwasser, wie z.b. 19

26 Tab. 3: Einteilung aller Haushalte in Urnäsch Elektrizität, Holz, Gas, Heizöl, Wärmepumpe etc. Für die Periode ergaben sich vier Befragungen, für den Zeitschritt ein Interview, für zwei und in der Bauperiode ab 2001-heute musste ein Interview durchgeführt werden. Bauperiode Anzahl Häuser pro Bauperiode Häuser (68.98%) 14 Interviews Energieträger Heizung Anzahl Häuser pro Energieträger Heizung Energieträger Warmwasser Anzahl Umfragen Holz 366 (59.61%) Elektrizität Holz unbestimmt 36 Gas 7 Heizöl 7 1 Wärmepumpe 1 1 andere 1 Heizöl 186 (30.29%) Heizöl Elektrizität 68 unbestimmt Holz 2 Wärmepumpe 1 Elektrizität 31 (5.05%) Elektrizität 29 1 Heizöl 1 Holz 1 Wärmepumpe 15 (2.44%) Elektrizität 13 1 Wärmepumpe 1 Gas 8 (1.30%) Elektrizität 5 Gas 3 1 unbestimmt 4 (0.65%) unbestimmt 3 Holz 1 Fernwärme 3 (0.48%) Elektrizität 2 1 Anzahl Häuser pro Energieträger Warmwasser Sonnenkollektoren Sonnenkollektoren Sonnenkollektoren Fernwärme 1 1 (0.16%) Heizöl

27 Bauperiode Anzahl Häuser pro Energieträger Warmwasser Sonnenkollektoren (5.00%) Sonnenkollektoren Anzahl Häuser pro Bauperiode 163 Häuser (18.32%) 4 Interviews 20 Häuser (2.25%) 1 Interview 77 Häuser (8.65%) 2 Interviews Energieträger Heizung Anzahl Häuser pro Energieträger Heizung Energieträger Warmwasser Anzahl Umfragen Heizöl 85 (52.15%) Heizöl 58 2 Elektrizität 20 unbestimmt 4 Holz 1 Wärmepumpe 1 Fernwärme 1 Holz 53 (32.51%) Holz 20 1 Elektrizität 20 unbestimmt 6 Gas 4 Heizöl 2 Elektrizität 20 (12.27%) Elektrizität 17 Heizöl 3 Gas 1 (0.6%) Gas 1 Fernwärme 1 (0.6%) Fernwärme 1 1 Sonnenkollektoren 1 (0.6%) unbestimmt 1 Wärmepumpe 1 (0.6%) Wärmepumpe 1 unbestimmt 1 (0.6%) Elektrizität 1 Elektrizität 6 (30.00%) Elektrizität 5 Heizöl 1 Heizöl 6 (30.00%) Heizöl 4 1 Elektrizität 2 Holz 5 (25.00%) Elektrizität 3 Heizöl 1 unbestimmt 1 Wärmepumpe 2 (10.00%) Wärmepumpe 1 Sonnenkollektoren Heizöl 1 Heizöl 49 (63.64%) Heizöl 38 1 Elektrizität 9 unbestimmt 2 Holz 21 (27.28%) Holz 14 1 Elektrizität 5 Gas

28 Bauperiode Anzahl Häuser pro Bauperiode Häuser (1.8%) 1 Interview Energieträger Heizung Anzahl Häuser pro Energieträger Heizung Energieträger Warmwasser Anzahl Häuser pro Energieträger Warmwasser unbestimmt 1 Wärmepumpe 5 (6.49%) Elektrizität 2 Wärmepumpe 2 Heizöl 1 Elektrizität 1 (1.30%) Elektrizität 1 Fernwärme 1 (1.30%) Elektrizität 1 Wärmepumpe 7 (43.75%) Elektrizität 4 Anzahl Umfragen Wärmepumpe 3 1 Holz 6 (37.50%) Holz 3 Elektrizität 3 Heizöl 2 (12.5%) Heizöl 2 Fernwärme 1 (6.25%) Elektrizität 1 Die schlussendlich durchgeführten Interviews in Abhängigkeit der Bauperiode sind in Abb. 6 dargestellt. In der Bauperiode bis 1960 wurden 15 Befragungen durchgeführt. Im Erbauungszeitraum wurden vier Interviews gemacht. In der mittleren Bauperiode konnte kein Haushaltsinventar aufgenommen werden. Zwei Befragungen wurden in der Bauperiode gemacht und ein Haushaltsinterview wurde in der Bauperiode von 2001-heute durchgeführt. Die Abweichungen zwischen Tab. 3 und Abb. 6 werden im Kapitel 6, Diskussion, erläutert. Abb. 6: Durchgeführte Interviews in Abhängigkeit der Bauperiode 22

29 Demographie Um sich ein Bild von den befragten Haushalten machen zu können, werden nachfolgend die Auswertungen der erfragten demographischen Variablen präsentiert. 13 von total 22 interviewten Personen waren Männer und in neun von 22 Fällen wurde das Interview mit einer weiblichen Person durchgeführt. In mehr als der Hälfte der befragten Haushalte (zwölf von 22) wohnten Familien mit einem, zwei oder drei Kindern. In neun von 22 betrachteten Haushalten lebten Paare und in einem befragten Haushalt wohnte eine einzelne Person. Sieben befragte Personen lebten in einem Mehrfamilienhaus, die restlichen 15 befragten Personen lebten in einem Einfamilienhaus. Zwei befragte Personen waren Mieter. Die restlichen 20 befragten Personen waren Besitzer des Hauses oder der Wohnung. Die Einkommenssituation präsentierte sich folgendermassen: In drei von 22 befragten Haushalten lag das jährliche Bruttohaushaltseinkommen unter Franken. Acht Haushalte verdienten jährlich Franken, fünf Haushalte Franken und weitere fünf Haushalte hatten ein jährliches Bruttohaushaltseinkommen von über Franken. Eine befragte Person hat keine Angaben zur Einkommenssituation gemacht. 4.4 Datenauswertung Mit der Datenauswertung sollten diejenigen Massnahmen herausgefiltert werden, die am meisten Energiesparpotential besitzen. Die 22 ausgefüllten Fragebögen wurden zuerst in das Statistikprogramm Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) eingelesen. Dazu wurde jeder Frage eine eigene Variable und den verschiedenen Antwortmöglichkeiten ein Wert zugewiesen. Die Auswertung erfolgte mit einfachen statistischen Instrumenten, wie mit Bildung des Mittelwertes oder mit Berechnung der Standardabweichung. 23

30 5 Resultate Die Auswertung behandelt die in Tab. 2 vorgeschlagenen Massnahmen. In diesem Kapitel werden diejenigen Massnahmen dargestellt, die bei der Energieeinsparung von erhöhter Relevanz sind. Weitere Resultate können dem Anhang A4 entnommen werden. 5.1 Heizen In diesem Kapitel werden die Resultate zur Oberkategorie Heizen präsentiert. Im ersten Teil dieses Kapitels 5.1 wird die Kategorie Raumwärme behandelt, danach folgen die Resultate der Kategorie Warmwasser im zweiten Teil. Raumwärme Die Datenauswertung im Teil Raumwärme legt die Schwerpunkte auf isolationstechnische Aspekte (siehe Tab. 4 Tab. 6) und auf das Verhalten der befragten Personen (siehe Tab. 7 Tab. 14). Im technischen Bereich wird zwischen Dach-, Estrich-, Decken-, Kellerwand- und Aussenwandisolation unterschieden. Stellvertretend an dieser Stelle wird die Dachisolation behandelt. Die Resultate für die anderen Isolationen können im Anhang A4 eingesehen werden. Es gilt zu erwähnen, dass die Resultate für alle Isolationstypen sehr ähnlich sind. In Tab. 4 ist die Dachisolation dargestellt. Die Mehrheit (59%) der befragten Haushalte weist keine Dachisolation auf, bei acht Häusern (36%) ist die Isolation vorhanden. In einem Fall bleibt das Vorhandensein ungewiss. Tab. 4: Dachisolation Dachisolation N=22 (100%) Häufigkeit Prozent Vorhanden Nicht vorhanden Weiss nicht Abb. 7 zeigt zudem die Dachisolation in Abhängikeit der Bauperioden. Es ist zu erkennen, dass die Mehrheit der Häuser, die vor 1960 erbaut wurden, heute noch keine Dachisolation aufweisen. In der Bauperiode zeigt sich ein anderes 24

31 Bild. Von vier befragten Haushalten haben zwei Häuser eine Dachisolation. Bei einem Haus ist heute noch keine Isolation vorhanden und bei einem Haus wusste die befragte Person nicht, ob eine Dachisolation vorhanden ist. In der Bauperiode ist zu sehen, dass von den zwei befragten Häuser nur eines eine Dachisolation aufweist. In der Bauperiode 2001-heute hat das betrachtete Haus ein isoliertes Dach. Abb. 7: Wärmedämmschicht des Daches in Abhängigkeit der Bauperiode Aus Tab. 5 links ist ersichtlich, dass ein Grossteil der Haushalte (18 von 21) Fenster mit Doppelverglasung besitzen, drei Haushalte besitzen keine Fenster mit Doppelverglasung und ein Haushalt hat teilweise Doppelverglasung. Auch haben die meisten Haushalte Isolierverglasungen (siehe Tab. 5 rechts). Vier Haushalte besitzen keine Isolierverglasungen an den Fenstern und bei zwei Häusern ist nur teilweise Isolierverglasung vorhanden. Tab. 5: Art der Fensterverglasung Doppelverglasung N=21 (95%) Prozent Isolierverglasung N=19 (86%) Häufigkeit Häufigkeit Prozent Ja Ja Nein Nein Teilweise Teilweise

32 Aus Tab. 6 ist zu entnehmen, dass die Mehrheit der Häuser Fensterdichtungen aufweisen (59%), gut ein Viertel der Häuser verfügt nicht über Dichtungen an den Fenstern. Bei einem befragten Haushalt sind nur teilweise Fensterdichtungen vorhanden. Tab. 6: Vorhandensein der Fensterdichtung Dichtung N=20 (91%) Häufigkeit Prozent Ja Nein Teilweise Der zweite Bereich befasst sich mit dem Verhalten. In diesem Teil werden Massnahmen ausgewählt, die das Verhalten der Bevölkerung in Urnäsch bezüglich des Endenergieverbrauches widerspiegeln sollen. Aus Tab. 7 ist herauszulesen, dass über 60% der Häuser während der Heizperiode eine Temperatur zwischen 20 C und 22 aufweisen, bei gut einem Viertel der Befragten ist die Temperatur in den beheizten Räumen über 22 C. Tab. 7: Raumtemperatur während der Heizperiode Raumtemperatur während der Heizperiode N=22 (100%) Häufigkeit Prozent 18 C-20 C Etwas dazwischen >22 C Wie aus Tab. 8 links zu entnehmen ist, beginnt eine grosse Mehrheit der Interviewten (knapp 70%) Mitte Oktober mit dem Heizen, knapp 20% beginnen früher. Beim Beenden ist die Streuung einiges grösser als bei Beginn der Heizperiode (siehe Tab. 8 rechts): Elf der 22 befragten Haushalten schalten die Heizung Mitte April aus, drei Haushalte tun dies bereits vor Mitte April und sieben Haushalte beenden ihre Heizperiode zwischen Ende April und Ende Mai. 26

33 Tab. 8: Beginn und Ende der Heizperiode Beginn der Heizperiode N=21 (95.5%) Anfang September Prozent Ende der Heizperiode N=21 (95.5%) Häufigkeit Häufigkeit Prozent Ende März Mitte September Anfang April Ende September Mitte April Mitte Oktober Ende April Anfang November Anfang Mai Mitte Mai Ende Mai In Tab. 9 ist der Anteil von beheizter Wohnfläche zur Gesamtwohnfläche des Hauses in Prozenten dargestellt. Die Gesamtwohnfläche wird mit Messungen der Fläche der bewohnten Räume in den Häusern ermittelt. Keller, Abstellkammern, Estrich und Garagen werden jeweils nicht berücksichtigt. Die Daten zur beheizten Wohnfläche stützen sich auf Aussagen der Hausbewohner. Der Tab. 9 kann zudem entnommen werden, dass im Durchschnitt über 80% der Wohnräume der Häuser beheizt sind. Der Median liegt bei 100%. Die Standardabweichung beträgt 26%, Häuser werden also flächenmässig unterschiedlich beheizt. Tab. 9: Anteil der beheizten Wohnfläche zur Gesamtwohnfläche N=22 (100%) Beheizte Wohnfläche/ Gesamtwohnfläche (%) Mittelwert Median Minimum Maximum Standardabweichung % 26.2 In der Tab. 10 wird der Frage nachgegangen, ob während der Heizperiode mit offenem Fenster geschlafen wird. Die Antworten sind breit gestreut, die Mehrheit der Befragten (41%) gibt an, immer mit offenem Fenster zu schlafen, in gut einem Viertel (27%) der Häuser werden die Fenster während der Heizperiode über die Nacht geschlossen. 27

34 Tab. 10: Über Nacht geöffnete Fenster während der Heizperiode Über Nacht geöffnete Fenster während der Heizperiode N=22 (100%) Häufigkeit Prozent Immer Teilweise Selten Nie Aus Tab. 11 ist ersichtlich, dass bei der Hälfte der befragten Haushalte die Storen über Nacht nicht geschlossen werden. Bei einem einzigen Fall geben die interviewten Personen an, die Storen oder Fensterläden über die Nacht zu schliessen. Bei den übrigen Befragten werden die Storen nicht oder nur teilweise geschlossen. Tab. 11: Über Nacht geschlossene Storen oder Fensterläden Über Nacht geschlossene Storen oder Fensterläden N=19 (86.5%) Häufigkeit Prozent Ja Nein Teilweise In diesen Tabellen (siehe Tab. 12 und Tab. 13) wird der Frage nachgegangen, wie viele Minuten pro Tag gelüftet wird. Bei der ersten Tabelle (siehe Tab. 12) gibt es einen Ausreisser, ein befragter Haushalt gibt an, dass sie in den meisten Zimmern ständig Fenster gekippt haben. Darum entsteht ein Maximum von 720 Minuten, was einem ganzen Tag entspricht. Der Median (Zentralwert) beträgt hier zehn Lüftungsminuten pro Tag. In Tab. 13 wurde der Ausreisserwert vernachlässigt. Der Mittelwert beläuft sich dann auf elf Minuten Lüftungszeit bei unverändertem Median. Die Standardabweichung sinkt auf 4.3 Minuten. Tab. 12: Lüftungsdauer pro Tag mit Ausreisserwert N=22 (100%) Lüftungsdauer in Minuten pro Tag Median Minimum Maximum Mittelwert Standardabweichung

35 Tab. 13: Lüftungsdauer pro Tag ohne Ausreisserwert N=21 (95%) Lüftungsdauer in Minuten pro Tag Median Minimum Maximum Mittelwert Standardabweichung Bei der Frage nach der Regulierung der Heizung bei Abwesenheit zeigt sich ein ausgeglichenes Bild (siehe Tab. 14). Mehr als die Hälfte der befragten Personen geben an, dass sie ihre Heizung eingeschaltet lassen oder zumindest die Heizleistung nur teilweise reduzieren, wenn sie in die Ferien verreisen. 27% der Befragten schalten die Heizung konsequent aus und 18% führen an, dass sie gar nie abwesend sind. Tab. 14: Ausschalten oder Reduktion der Heizung bei längerer Abwesenheit Ausschalten oder Reduktion der Heizung bei längerer Abwesenheit (2 volle Tage) N=22 (100%) Prozent Ja Nein Teilweise Nie abwesend Warmwasser Aus Tab. 15 ist ersichtlich, dass die Boilertemperatur bei knapp 70% der Haushalte über 60 C liegt. Die Mehrheit der Haushalte gibt an, die Boilertemperatur zwischen 60 C und 70 C eingestellt zu haben. Tab. 15: Wassertemperatur des Boilers Boilertemperatur N=22 (100%) Häufigkeit Häufigkeit Prozent > Aus Tab. 16 links ist zu entnehmen, dass ein Grossteil der Interviewten (15 von 21) den Boiler nie entkalkt. Fast ein Fünftel der Haushalte entkalkt den Boiler nicht re- 29

36 gelmässig sondern nur teilweise. Der Boiler wird beinahe von der Hälfte der Interviewten während einer Abwesenheit nicht ausgeschaltet (siehe Tab. 16 rechts), vier Haushalte schalten ihren Boiler bei längerer Abwesenheit teilweise aus. Tab. 16: Boilerentkalkung und Ausschalten des Boilers bei längerer Abwesenheit Boiler entkalken N=21 (95%) Häufigkeit Prozent Boiler ausschalten N=21 (95%) Häufigkeit Prozent Ja Ja Nein Nein Teilweise Teilweise Nie abwesend Bei den Wasserspardüsen zeigt sich ein heterogenes Bild. Fast zwei Drittel der befragten Haushalte haben noch keine Wasserspardüsen installiert (siehe Tab. 17), allerdings sind bei drei Haushalten mehr als 60% der Wasserhähnen mit Wasserspardüsen ausgestattet. Tab. 17: Anteil der Wasserspardüsen in Haushalten Anteil Wasserspardüsen je Haushalt (%) N=21 (95%) Häufigkeit Prozent Elektrizität Elektrogeräte Tab. 18 zeigt, dass zehn Befragte angeben beim Kauf eines Elektrogerätes immer auf das Energielabel zu achten, vier Befragte berücksichtigen es teilweise, drei selten und fünf achten nie auf das Energielabel. 30

37 Tab. 18: Energielabel der Elektrogeräte Energielabel der Elektrogeräte N=22 (100%) Häufigkeit Prozent Immer Teilweise Selten Nie Gegen 70% schalten ihren PC immer oder zumindest teilweise ganz aus, diese Aussage trifft auch für den Fernseher/Radio zu, dort geht der Wert sogar gegen 80%. In der Diskussion (siehe Kapitel 6.2) wird nochmals ausführlich auf Tab. 19 eingegangen und die Zahlenwerte werden relativiert. Tab. 19: Ausschalten des Computers und des Fernsehers/Radios Ausschalten des Computers N=22 (100%) Prozent Ausschalten des Fernsehers/ Radios N=22 (100%) Häufigkeit Häufigkeit Prozent Immer Immer Teilweise Teilweise Selten selten Nie 0 0 Nie Ich habe keinen PC Ich habe keinen Fernseher/Radio. 0 0 Waschen/Trocknen, Kühlen/Gefrieren Mehr als die Hälfte der befragten Personen besitzen eine konventionelle Waschmaschine oder einen konventionellen Kühlschrank (siehe Tab. 20), bei der Waschmaschine weisen 36% aller Geräte in den betrachteten Haushalten ein Energiesparlabel auf, beim Kühlschrank sind es 27%. 31

38 Tab. 20: Energieklasse der Waschmaschine und des Kühlschrankes Energieklasse Waschmaschine N=22 (100%) Prozent Energieklasse Kühlschrank N=22 (100%) Häufigkeit Häufigkeit Prozent Energiesparlabel Energiesparlabel Konventionell Konventionell Unbekannt Unbekannt Beleuchtung In Tab. 21 zeigt sich bei den Energiesparlampen ein ähnlich heterogenes Bild wie bei den Wasserspardüsen. Im Durchschnitt ist jede dritte Lampe in den Haushalten eine Sparlampe. Der maximale Wert stammt aus einem Haushalt, wo 93% aller Lampen mit Energiesparlampen ausgestattet sind, der minimale Wert von 0% Energiesparlampen wird von vier Haushalten erreicht. Der Median liegt bei 24%, die Standardabweichung ist 27%. Tab. 21: Anteil der Energiesparlampen in Haushalten N=22 (100%) Anzahl Energiesparlampen/ Totale Anzahl Lampen (%) Median Minimum Maximum Mittelwert Standardabweichung

39 6 Diskussion Eingangs werden im vorliegenden Kapitel die verwendeten Methoden des Teil 1 dieser Arbeit analysiert und hinterfragt. Es folgt dann die kritische Betrachtung der erhaltenen Resultate. Die Schlussfolgerung steht am Ende dieser Arbeit. Dort werden die Endenergieeinsparmöglichkeiten zusammengefasst und es werden den Behörden der Gemeinde Urnäsch Vorschläge unterbreitet, wie die Gemeinde ihre Einwohner beziehungsweise Einwohnerinnen an Veranstaltungen zu Endenergieeinsparungen sensibilisieren könnte. 6.1 Methode Die Literatursuche war ein zentrales Element dieser Forschungsarbeit. Anfangs wurde gezielt nach möglichst vielen verschiedenen Broschüren rund um das Thema Energie im Haushalt gesucht. Es war nicht einfach diese Fülle von Informationen zu verarbeiten und die nützlichen von den unnützlichen Massnahmen zu trennen. Auch sind die genannten Einsparpotentiale von Quelle zu Quelle verschieden. Der Leser wird feststellen, dass diese Arbeit schwerpunktmässig auf Broschüren von Energie Schweiz gestützt ist. Dieser Quelle wurde von unserer Seite am meisten Vertrauen entgegengebracht, weil Energie Schweiz spezifische Massnahmen zu verschiedenen Themenbereichen für die Schweiz thematisiert. Ebenfalls werden diese Massnahmen vorgängig durch wissenschaftliche Stellen geprüft. Weil Energie Schweiz zudem ein staatliches Förderprogramm ist, haftet den herausgearbeiteten Massnahmen ein gewisses Mass an Unabhängigkeit an. Der Laie ist aus unserer Sicht gut beraten, in Sachen Energiefragen im Haushalt nicht zu weit zu suchen, sondern die Broschüren von Energie Schweiz zu verwenden. Auch weil die Broschüren illustrativ und einfach verständlich gestaltet sind. Ebenfalls in dieser Hinsicht zu empfehlen sind Infobroschüren der Energieberatung Luzern. An dieser Stelle soll die Einordnung der Massnahmen in die Kategorien Raumwärme, Warmwasser, Kochen, Waschen & Trocknen, Kühlen & Gefrieren, Beleuchtung und Elektrogeräte diskutiert werden. Das BFE schlägt diese Einteilung vor (siehe Abb. 5). Allerdings gilt diese prozentuale Einteilung des Endenergieverbrauchs in privaten Haushalten für die ganze Schweiz und nicht spezifisch für die Gemeinde Urnäsch. Es sei erwähnt, dass Abb. 5 für eine Grobeinteilung der Mass- 33

40 nahmen verwendet wurde, damit sich der Leser eine bessere Übersicht machen kann. Die vom BFE vorgeschlagenen Prozentzahlen wurden nicht im Detail berücksichtigt, sondern dienten nur der Festlegung des Forschungsschwerpunktes. Diese Arbeit geht davon aus, dass auch in Urnäsch Raumwärme und Warmwasser den grössten Anteil am Endenergieverbrauch ausmachen und darum berechtigterweise diesen Bereichen vermehrt Aufmerksamkeit geschenkt wurde. Auch Teil 2 dieser Forschungsarbeit bestätigt, dass in der Kategorie Raumwärme die höhere jährliche Energiemenge verbraucht wird als in allen anderen Kategorien zusammen. Von Beginn weg war klar, dass nicht alle herausgearbeiteten Massnahmen (siehe Tab. 2) in einem Haushaltsinventar erfragt werden können. So mussten Massnahmen zusammengefasst und einzelne weniger wichtig erscheinende ganz vernachlässigt werden. Mit der ecospeed-software (ECOSPEED AG, 2009) wurde sichergestellt, dass alle relevanten Energiesparmassnahmen in Haushalten im Fragebogen enthalten waren. Trotz der Eingrenzung und Beschränkung auf die wichtigsten Massnahmen entstand keine Einbusse in der Vollständigkeit des Haushaltsinventars. Es sei festgehalten, dass die präsentierten Massnahmen nicht auf der gleichen Aggregationsebene liegen. In der Massnahmentabelle stehen sich beispielweise Vorschläge zur Verbesserung der Dämmstärke an der Isolation und Wahl der Herdplatte im Bezug zur Pfannengrösse gegenüber. Aus unserer Sicht, stellt dies kein Problem dar, weil es im Haushalt verschiedenste Sparmassnahmen auf unterschiedlichen Aggregationsstufen gibt. Es ist ein Abwägen zwischen Genauigkeit beziehungsweise Vollständigkeit und einer gemeinsamen Aggregationsebene. In diesem Abschnitt wird auf die Durchführung und Organisation der Inventarisierung der Haushalte eingegangen. Speziell werden die Stärken und Schwächen des Fragebogens (siehe Anhang A1) diskutiert. Die Vorgehensweise bewährte sich sehr gut. Bei einer nächsten Umfrage würden wir die Organisation identisch gestalten. In einem ersten Schritt informierten wir die möglichen Haushalte mit einem vorgängig zugestellten Schreiben (siehe Anhang A2). In einem zweiten Schritt kontaktierten wir die Interviewpartner per Telefonanruf persönlich. Bereits nach kurzer Zeit hatten wir die Interviewtermine vereinbart. Es gab nur vereinzelt Absagen. Der Grossteil der Bevölkerung zeigte sich interessiert an unserer Arbeit und nahm sich gerne Zeit. Die Interviewzeit betrug 45 bis 60 Minuten. Wir 34

41 budgetierten jedoch doppelt so viel Zeit pro Interview. Dies erwies sich im Nachhinein als Vorteil, weil sich die meisten Bewohner noch länger mit uns über das Thema Energie im Haushalt unterhalten wollten. In der Konstruktion des Fragebogens wurde darauf Wert gelegt, dass die einzelnen Fragen nach Räumen im Haus und Themen geordnet wurden. Das erwies sich in jenen Fällen als Vorteil, in denen die Interviewten unsere Fragen nicht auswendig beantworten konnten. Wir konnten zusammen mit den Bewohnern im besagten Raum nachschauen und uns von der Situation ein eigenes Bild verschaffen. Wie wir feststellen mussten, deckte sich die Antwort nicht immer mit der Realität. Ein gutes Beispiel hierzu ist die Frage nach dem Standby-Betrieb von Radio- und Fernsehgerät (siehe 5.4.2). Wir füllten jeweils die Antwort der Bewohner in den Fragebogen ein, vermerkten aber am Rand, wenn die reale Situation sich anders präsentierte. Der Fragebogen ist unserer Ansicht nach detailliert und das Verhältnis zwischen technischen Fragen und Fragen zum Verhalten präsentiert sich als ausgewogen. In der Auswertung zu Teil 2 stellen wir fest, dass gewisse Angaben zu ungenau ausgefallen sind. Den Befragten waren die Materialen der Isolation oder die exakte Wohnfläche nicht immer bekannt. Ebenfalls waren die Energierechnungen nicht immer vorhanden. Vor allem bei den Haushalten, die das Haus mit Holz beheizen, mussten wir uns auf die Schätzungen der Bewohner verlassen. Energie ist ein sehr weit umfassendes Thema. Praktisch jede Alltagshandlung ist direkt oder indirekt mit Endenergieverbrauch verbunden. Es müssen deshalb gewisse Ungenauigkeiten in Kauf genommen werden. Wir denken, dass der Fragebogen die energierelevanten Handlungen im Alltag erfasst und vor allem die Verhaltensmassnahmen sehr gut abzudecken vermag. Hingegen würden wir die technischen Massnahmen bei einem nächsten Mal noch detaillierter behandeln. Da die befragten Personen unserer Ansicht nach zum Teil zu wenig genau Auskunft geben können, müssen wir bei einem nächsten Mal versuchen, möglichst viele technische Daten selber zu erfassen. Ebenso würden technische Hilfsmittel - wie eine Wärmebildkamera - genauere Daten bezüglich Isolierung der Gebäudehülle generieren. Auf die Erfassung der technischen Massnahmen wird im Teil 2 dieser Arbeit detaillierter eingegangen. Ebenfalls wurden die Bewohner zur Vollständigkeit des Fragebogens befragt. Oftmals kam die Antwort, dass sie noch mehr elektronische Geräte in ihrem Haushalt hätten, die nicht zur Sprache gekommen seien. Wir halten fest, dass wir nur die wich- 35

42 tigsten und grössten Stromfresser erfragt haben. Die restlichen Geräte, fassten wir unter kleinere Geräte zusammen. In einer nächsten Umfrage würden wir aber Natels und ipods sowie Playstations ebenfalls berücksichtigen. Im folgenden Abschnitt wird die Frage nach der Repräsentativität der durchgeführten Umfrage geklärt und die demographische Variablen diskutiert. Trotz der kleinen Anzahl N an durchgeführten Interviews (N=22) sind wir der Ansicht, dass eine gute statistische Repräsentativität erreicht werden konnte. Mit einem grösseren N wäre keine bessere Datenlage zu erreichen gewesen. Die Kernpunkte - wie die veraltete Isolation oder der kleine Anteil an Energiesparlampen - sind auch mit kleinem N deutlich feststellbar. Weiter ist zu bemerken, dass die Interviews sehr aufwendig waren, weil sie einen hohen Detaillierungsgrad aufweisen. Mehr Interviews durchzuführen, wäre in der verfügbaren Zeit nicht machbar gewesen und hätte den Rahmen unserer Arbeit gesprengt. Um die statistische Repräsentativität zu gewährleisten, war eine akribische Vorarbeit Pflicht. Diese Vorarbeit wurde mit der Einteilung der Häuser in einen Cluster (siehe Tab. 3) abgeschlossen. Beim Betrachten des Clusters wird der Leser feststellen, dass die Anzahl Befragungen nur zum Teil mit den vorgegebenen prozentualen Werten übereinstimmen. Das rührt daher, dass wir bevorzugt Häuser mit nur einem Energieträger ausgewählt haben, also Häuser die den gleichen Energieträger für Heizung und Warmwasser verwenden. Häuser mit gleichen Energieträgern haben oft Zentralheizungen, so werden uns die Berechnungen zur Verbesserung der Heizungseffizienz erleichtert. Ebenfalls stimmen die geplanten Anzahl Interviews pro Bauperiode nicht mit den schlussendlich durchgeführten Interviews pro Bauperiode (siehe Abb. 6) überein. Der Leser kann in den Bauperioden bis 1960 und Abweichungen feststellen. Diese Abweichung kam wegen der ungenauen Statistik des BFS zustande. In den zwei Fällen versicherten uns die befragten Personen, dass das von der Statistik angegebene Baujahr nicht korrekt sei. Wir schenkten den Aussagen der Bewohner Glauben und massen ihnen eine höhere Relevanz zu. Ein Hausbesitzer zeigte uns gar die Entstehungsurkunde und den Grundstein des Hauses mit der eingemeisselten Jahreszahl, um die falsche Angabe der Statistik zu beweisen. Die entstandenen Abweichungen verfälschen unserer Meinung nach die Resultate nicht, weil die prozentualen Anteil der Bauperioden immer noch angemessen vertreten sind. 36

43 Zur Demographie der Stichprobe gibt es zu sagen, dass die Haushalte nicht wegen den Bewohnern ausgesucht wurden. Die drei Variablen Bauperiode, Energieträger Heizung und Energieträger Warmwasser waren ausschlaggebend für das gewählte Sampling. Trotzdem kann gesagt werden, dass alle Altersgruppen in unserer Umfrage vertreten waren. Es wurden junge Paare, Familien mit Kindern, Bewohner der mittleren Altersklasse und Rentner befragt. Auch waren beide Geschlechter ungefähr gleich stark vertreten und die Ausgewogenheit von Familien und Ehepaaren war ebenfalls gegeben. Es kann gesagt werden, dass generell zu viele Befragungen in Einfamilienhäusern stattgefunden haben. Dies ist dahingehend ein Problem, weil der Endenergieverbrauch in einem Einfamilienhaus pro Kopf grösser ist als in einem Mehrfamilienhaus (Bulletin SEV/VSE, 2007; Umwelt und Energie, 2010). Auch wurden mehr Besitzer als Mieter interviewt, dies stellte sich aber als Vorteil heraus, weil Besitzer über ihr Haus mehr Bescheid wussten. Abschliessend kann gesagt werden, dass aus dem zur Verfügung stehenden Dokument des BFS nicht genaue Angaben über Haustyp und Besitzerverhältnisse zu entnehmen waren und diese somit nicht berücksichtigt werden konnten. 6.2 Resultate Raumwärme Die Resultate in Tab. 4 sind eindeutig: Mehr als die Hälfte der Häuser in Urnäsch weisen keine Dachisolation auf. Das hat zur Folge, dass die Wärme ungehindert durch das Dach nach aussen weichen kann. Das Bundesamt für Energie gibt eine Dämmstärke von cm für Schräg- und Flachdächer vor (BFE, 2007a). Der untere Wert der Isolationsdicke von 16 cm wird nur gerade von einem einzigen untersuchten Haus erreicht (siehe Anhang A4) % der Wärmeverluste eines Hauses gehen über die Fassade, Estrichboden, Dach, Kellerboden und Kellerdecke verloren. Das bedeutet, dass bei den untersuchten Haushalten ein sehr grosses Potential vorhanden ist um Energie einzusparen. Aus Abb. 7 ist eine Tendenz ersichtlich, dass vor allem alte Häuser keine Isolationen aufweisen. Je später die Häuser erbaut wurden, desto wahrscheinlicher ist eine vorhandene Isolation. So sind es vor allem alte Häuser, die einer Renovation bedürfen. Uns ist bewusst, dass Renovationen an der veralteten Bausubstanz hohe Kosten verursachen und zudem stehen die Häuser im 37

44 Dorfkern sowie einige weitere unter Denkmalschutz. In unserer Stichprobe sind drei von 22 befragten Haushalten von den Denkmalschutzauflagen tangiert. Es wurde uns in einem Interview mitgeteilt, dass Sanierungen an geschützten Gebäuden schwierig sind. Die hohen Kosten und die strengen Auflagen erschweren eine Sanierung. Trotzdem sind wir der Ansicht, dass eine grundsätzliche Erneuerung der Isolation notwendig und unbedingt erstrebenswert ist, falls die Bewohner grosse Endenergieeinsparungen machen wollen. Wir machen speziell darauf aufmerksam, dass die obige Feststellung auf alle anderen Isolationen, wie Aussen-, Keller- oder Deckenisolation etc. übertragen werden kann (siehe Anhang A4). Über die Fenster gehen 15-20% der erzeugten Wärme nach aussen verloren (BFE, 2007a). Durch Doppel- und Isolierverglasungen sowie Dichtungen an den Fenstern können diese Verluste minimiert werden. Dabei spielt auch das Alter der Fenster beziehungsweise deren Konstruktion eine Rolle, z.b. neue Isolierfenster dämmen bis zu viermal besser als ältere Fenstermodelle (öko-forum, 2008); das Alter der Fenster haben wir jedoch in unserer Umfrage nicht berücksichtigt. In Urnäsch sind einige Fenster von älteren Häusern bereits einmal renoviert worden, sodass sie die heutigen Standards erfüllen. Doppelverglasungen sind bei 19 von 22 Haushalten zumindest teilweise vorhanden (siehe Tab. 5 links). Potential besteht dennoch dort, wo keine Isolierverglasungen (siehe Tab. 6 rechts) und/oder Dichtungen (siehe Tab. 6) vorhanden sind, dies betrifft jeweils sechs bis sieben Haushalte. Wir möchten anmerken, dass eine Diskrepanz zwischen der Massnahmentabelle und dem Fragebogen besteht. Wir führten keine Experteninterviews durch, somit konnten wir auch nicht erwarten, dass die Bewohner den Wärmedämmwert ihrer Fenster wissen. Die vom BFE vorgeschlagene Massnahme zum Wärmedämmwert konnte deshalb nicht direkt übernommen werden, sondern musste in abgeänderter Form erfragt werden. Der Tab. 7 ist zu entnehmen, dass nur 9.1% (zwei von 22 Haushalten) den Richtwert vom Bundesamt für Energie (BFE) erfüllen oder erreichen. Das BFE schlägt vor, dass das Haus mit einer Raumtemperatur von 20 C zu beheizen ist (BFE, 2005). Die restlichen 90% der befragten Haushalte beheizen ihr Haus stärker oder sogar viel stärker als der vorgeschlagene Wert. Dieses Resultat zeigt sehr deutlich, dass die Häuser in Urnäsch zu stark beheizt werden. Wenn man sich nun vor Augen hält, dass jedes Grad weniger rund 6% Heizenergie spart (siehe Tab. 2), wird klar, dass 38

45 hier grosses Einsparpotential vorhanden ist. Das öko-forum Luzern konkretisiert den Vorschlag des BFE, indem es die folgenden Richtwerte für die einzelnen Räume festlegt. Für ein gesundes Raumklima ist eine Temperatur von C in Wohnräumen, von C in der Küche, von 20 C im Kinderzimmer und von C in Gängen ausreichend (öko-forum, 2008). Bei der Frage, wie lange ein Haus beheizt werden soll, zeigt sich ein erfreuliches Bild (siehe Tab. 8 links). 70% der Befragten beginnen erst Mitte Oktober mit dem Heizen. 9% beginnen nur unwesentlich später. Dieses Resultat zeigt, dass der späteste Beginn der Heizperiode nur unwesentlich vom Beginn der Mehrheit abweicht. Anders sieht das Resultat in Tab. 8 rechts aus: Die Hälfte der Befragten beendet Mitte April ihre Heizperiode, es gibt allerdings noch 30% die länger warten, bevor sie ihre Heizung abstellen. Laut dem Mietrecht (Art. 256 OR) dauert die durchgehende Heizperiode in der Schweiz von Mitte September bis Mitte Mai (Hausinfo, 2009a). Angesichts dieser Tatsache sind die Resultate unserer Befragung bezüglich der Heizperiodendauer zufriedenstellend. Weiter gilt es anzumerken, dass das Dorf Urnäsch mit einer Höhe von 826 m ü. M. erhöht liegt. Dies muss in der Länge der Heizperiode mitberücksichtigt werden. Es ist somit verständlich, dass einzelne Befragte ihr Haus länger beheizen. Abschliessend ist zu bemerken, dass wir kein erwähnenswertes Einsparpotential in der Heizperiodenlänge sehen. Zudem fällt diese aufgrund der Witterung mit Sicherheit über die Jahre gesehen unterschiedlich aus. Das Bundesamt für Energie schlägt vor, Treppenhäuser und Wintergärten nicht zu beheizen. Das Minimum von 16% beheizte Fläche zeigt (siehe Tab. 9), dass nur ein Haushalt heute schon sehr zielgerichtet heizt. In unserer Umfrage, waren dies Leute, die nur im Wohnzimmer einen Kachelofen haben, den sie mit Holz beheizen. Der Mittelwert vom Beheizungsgrad ist 83% und lässt den Schluss zu, dass hier noch Potential vorhanden ist. Die Mehrheit der Leute (13 von 22 befragten Haushalten) in Urnäsch beheizt eine zu grosse Wohnfläche. Mehr als die Hälfte der Leute gibt an, zumindest teilweise oder immer mit offenem Fenster zu schlafen (siehe Tab. 10). Laut dem BFE sollten Personen, die mit offenem Fenster schlafen, die Heizkörperventile rechtzeitig vor dem Schlafengehen schliessen (BFE, 2005). Auf unsere Frage, ob die Heizung während der Nacht ausgeschaltet werde, verneinten alle befragten Personen. Diese Frage wurde in unserem Fragebogen allerdings nicht erfasst, sondern jeweils separat vermerkt. Diese 39

46 Massnahme wäre unserer Ansicht nach einfach und ohne grosse Einschränkung der Lebensqualität durchzusetzen. Nachts sollen Fenster- und Rollläden geschlossen werden, um die Abkühlung der Räume zu vermindern, so lautet eine Aussage von Energie Schweiz (BFE, 2005). Aus Tab. 11 ist zu entnehmen, dass die Hälfte der Befragten diesen Rat nicht befolgt. Viele Hausbesitzer reagierten denn auch überrascht auf unsere Frage, weil sie sich dies noch gar nie überlegt beziehungsweise keine Kenntnis davon hatten. Auch diese Massnahme ist ohne grossen Aufwand und persönliche Einschränkung umzusetzen, indem man die Leute besser über das Sparpotential informiert. Zu den drei fehlenden Häusern ist anzufügen, dass hier die Frage nicht funktioniert hat, weil die Häuser gar keine Storen oder Fensterläden hatten. Streng genommen könnte man diese drei ebenfalls in die Kategorie Nein eintragen, was das Resultat noch verschlechtern würde. Energie Schweiz empfiehlt drei Mal täglich zwischen fünf und zehn Minuten kräftig zu lüften. Der Energieverlust ist dabei gering, weil die Wände und das Mobiliar in dieser kurzen Zeit nur wenig abkühlen. Bezüglich dieses Resultats, wie aus den Tab. 12 und Tab. 13 ersichtlich ist, liegen die Urnäscher unter dem Richtwert (d.h. energiemässig besser). Das BFE empfiehlt zudem eine Querlüftung zu machen, dabei sind möglichst viele Fenster zu öffnen, um unangenehme Gerüche und Dämpfe zu vertreiben (BFE, 2007a). Vielen Leute ist nicht bewusst, dass bei richtigem Lüften der Energieverlust gering gehalten werden kann. Bezüglich des Lüftens ist in Urnäsch geringes Potential vorhanden um Energie einzusparen (siehe Tab. 25). Das Resultat aus Tab. 14 kam überraschend. Über die Hälfte der Leute gaben an, ihr Haus beim längerer Abwesenheit nicht reduziert zu beheizen. Die Gründe dafür waren vielfältig. Es werden hier die wichtigsten genannt: Einerseits ist den Befragten das Herunterdrehen der Heizung zu aufwendig oder sie wissen nicht, wie und dass die Heizung manuell regulierbar ist. Andererseits möchten die Besitzer nicht in ein kühles Haus zurückkehren. Unserer Ansicht nach wäre diese Massnahme einfach umzusetzen. Für uns ist es schwer nachvollziehbar, warum ein leer stehendes Haus voll beheizt werden soll. 40

47 Warmwasser Laut Energie Wasser Luzern (ewl) sollte die Temperatur des Boilers C betragen (ewl, 2010). Wie in Tab. 15 zu erkennen ist, trifft dies nur bei einem Drittel der befragten Haushalte zu. Die restlichen Haushalte haben ihren Boiler zu heiss oder viel zu heiss eingestellt. Hier kann unserer Meinung nach viel Energie eingespart werden, wenn die Bewohner von Urnäsch feststellen, dass das Wasser noch genug heiss aus den Wasserhähnen strömt, wenn der Boiler auf 60 C eingestellt wird. Als Nebeneffekt wird auch die Verkalkung reduziert. Die Resultate bei diesen zwei folgenden Fragestellungen kann vor allem auf das Unwissen der Leute zurückgeführt werden. Viele Haushalte entkalken ihren Boiler nicht (siehe Tab. 16 links), weil sie gar nicht wissen, dass man dies tun sollte. Ebenfalls wissen viele befragte Personen nicht, dass man einen Boiler bei längerer Ferienabwesenheit ausschalten kann (siehe Tab. 16 rechts). Bei dieser Thematik herrscht unserer Meinung nach grosses Aufklärungspotential, das Endenergieeinsparpotential ist bei diesen beiden Massnahmen jedoch eher gering. Das Problem beim Thema Wasserspardüsen liegt darin, wie die Daten in Tab. 17 zeigen, dass noch zu wenige solche installiert sind. Oft argumentieren die Interviewten, dass bei einer Wasserspardüse die gewünschte Wassermenge sicher zu gering ist und sie deshalb keine installiert hätten. Aus unserer Erfahrung können wir bestätigen, dass weniger Wasser aus dem Hahn fliesst. Wir sind allerdings der Ansicht, dass Wasserspardüsen eine Gewohnheitssache sind und in den allermeisten Fällen die Wassermenge genügt. Es kann belegt werden, dass sich der Wasserverbrauch stark reduzieren lässt. Der geringe Anteil an Wasserspardüsen ist nebst dem Bedenken der Bevölkerung darauf zurückzuführen, dass die alten Wasserdüsen Lebensdauern von bis zu zwanzig Jahren aufweisen. Als Hausbesitzer wartet man also mit dem Auswechseln der Düsen bis sie nicht mehr funktionstüchtig sind. Es bleibt festzuhalten, dass Wasserspardüsen den Wasserverbrauch um 50% senken und ein wichtiges Einsparpotential für Warmwasser darstellen (öko-forum, 2008). Elektrizität In der heutigen Zeit wird bereits bei der Produktbeschreibung eines Gerätes besonders hervorgehoben, wie energieeffizient es ist. Dies war auch in der Urnäscher Bevölkerung zu spüren. Fast allen Befragten sagte das Wort Energielabel etwas und 41

48 es wird, laut Tab. 18, auch von fast zwei Drittel der Befragten Personen beim Kauf eines Elektrogerätes immer oder zumindest teilweise berücksichtigt. Trotzdem beachtet mehr als ein Drittel der Bevölkerung die Energielabels selten bis nie. Die befragten Personen geben an, dass der (Kauf-)Preis für sie das wichtigere Kriterium sei. Wir sind der Ansicht, dass das Kriterium Preis mit einem kurzfristigen Denken verbunden ist. Die Leute kaufen ein billigeres Gerät und nehmen dafür in Kauf höhere Stromrechnungen zu bezahlen, statt beim Kauf einen etwas höheren Preis zu bezahlen und dafür auf lange Sicht gesehen wegen tieferen Stromrechnungen Geld einzusparen. Zu bedenken ist bei diesem Argument ebenfalls die oft längere Lebensdauer der energieeffizienten Geräte (siehe Teil 2). Zu Tab. 19 gibt es zu sagen, dass diese beiden Fragen leider nicht funktioniert haben, trotzdem möchten wir sie im Hauptteil unserer Arbeit diskutieren. Die Leute waren fälschlicherweise der Ansicht, dass der Fernseher ausgeschaltet sei, wenn das rote Lämpchen leuchtet. Wir führen das keineswegs auf die Unehrlichkeit der Bewohner zurück, sondern ordnen diese Antworten dem Unwissen über Standby- Betrieb zu. Oftmals war es so, dass beim Fernseher das rote Lämpchen noch gebrannt hat, obwohl die Interviewten angaben der Fernseher sei ganz ausgeschaltet. Da wir nicht bei jedem Interview die Möglichkeit hatten, dies zu kontrollieren, konnten wir die Daten für repräsentative Aussagen nicht verwenden. Standby-Betrieb verbraucht unnötig viel Strom, 70% der Energie schluckt der Computer auch dann, wenn gar nicht daran gearbeitet wird (öko-forum, 2008). Dies wäre zu vermeiden, wenn man das Gerät ganz ausschaltet. Allein der Standby-Betrieb von Musikanlage, Fernseher und DVD-Player kostet einen Haushalt jährlich rund 50 Franken (öko-forum, 2008; siehe Teil 2). Uns hat erstaunt, dass viele Leute nicht wissen, dass auch der Fernseher einen Standby-Betrieb hat. Dieser Umstand hat gezeigt, dass noch einiges Potential an Wissensvermittlung im Bereich elektronischer Haushaltsgeräte vorhanden ist. Bei diesen zwei häufig verwendeten Geräten im Alltag sieht die Situation nicht besonders gut aus (siehe Tab. 20). Jeweils mehr als die Hälfte der Geräte sind nicht mit einem Energiesparlabel ausgezeichnet respektive sind energieineffizient. 42

49 Erfreulich ist, dass sich 90% der befragten Personen vorstellen könnten, ihren alten Kühlschrank oder die alte Waschmaschine durch ein energiezertifiziertes Gerät zu ersetzen (siehe Anhang A4). In den untersuchten Haushalten ist jede dritte Lampe eine Energiesparlampe (siehe Tab. 21). Dies ist insofern wenig, wenn man weiss, dass konventionelle Lampen nur fünf bis zehn Prozent der verbrauchten Stromenergie in Licht umwandeln, der Rest geht als Wärme verloren. Der Wirkungsgrad von Energiesparlampen liegt bei beachtlichen 25 bis 30%. Ebenso interessant ist der Umstand, dass eine Energiesparlampe für eine vergleichbare Helligkeit nur einen Fünftel des Stroms einer herkömmlichen Lampe verbraucht. Zusätzlich hat sie eine rund 15 Mal höhere Lebensdauer (BFE, 2007b). Wir sind der Ansicht, dass heute selbst in Gängen oder Treppenhäuser Energiesparlampen verwendet werden sollten. Bei den Energiesparlampen existieren verschiedene Typen und Arten. Es gibt Lampen, die eine etwas längere Aufhellzeit haben, das heisst, es braucht eine gewisse Zeit bis die Lampe ihre volle Leuchtstärke erreicht hat (Stromeffizienz, 2010). Andererseits sind auch Lampen im Handel erhältlich, die bereits nach zwei Sekunden die volle Brennstärke erreichen. Ebenfalls sollte auf die Schaltfestigkeit Wert gelegt werden, das bedeutet, wenn die Lampe ständig ein- und ausgeschaltet wird, sollte sie eine hohe Schaltfestigkeit aufweisen (Stromeffizienz, 2010). 6.3 Schlussfolgerungen Energiesparen wurde in der Arbeit in zwei Bereiche unterteilt: Der eine Bereich beinhaltet technische Massnahmen, z.b. die alten Fenster durch neue Isolierglasfenster zu ersetzen. Wir sind der Ansicht, dass solche Massnahmen schnell umzusetzen sind. Der Nachteil ist allerdings sie sind kostenintensiv. Der zweite Bereich umfasst die Massnahmen der Verhaltensänderungen. Diese Massnahmen werden mit der Sensibilisierung der Bevölkerung umsetzbar. Dieser Weg ist in der Regel weniger kostenintensiv, der Nachteil ist hier eher beim zeitlichen Aspekt zu suchen. Der Weg von der Bewusstseinsänderung zur Verhaltensänderung der Bevölkerung nimmt viel Zeit in Anspruch. Dahingehend kann aber mit fundierter Überzeugungsarbeit viel er- 43

50 reicht werden. Nachfolgend werden Einsparmöglichkeiten und vielversprechende Massnahmen beider Bereiche diskutiert. Einsparungen auf technischer Seite Als grösste Einsparmöglichkeiten in privaten Haushalten der Gemeinde Urnäsch in den gebildeten Oberkategorien sehen wir in der Kategorie Heizen : der Einbau von Isolation mit den neusten Dämmwerten die Reduktion der Heizfläche und der Raumtemperatur die Auswechslung von Fenstern ohne Isolier- beziehungsweise Doppelverglasung und Erneuerungen der Fensterdichtung die Installation von Duschsparbrausen und Wasserspardüsen. in der Kategorie Elektrizität : die Verwendung von Energiesparlampen die Vermeidung von Standby-Betrieb die Erneuerung von stromintensiven und ineffizienten Geräten wie Kühlschrank, Tiefkühlgerät, Waschmaschine, die älter sind als 10 Jahre. Die Frage, die sich hier unmittelbar stellt, inwiefern hindert der Denkmalschutz Renovationen an der Aussenfassade. Laut Aussagen einiger interviewten Personen steht jedes dritte Haus in Urnäsch unter Denkmalschutz. Für dieses Problem muss zusammen mit dem Kanton Appenzell Ausserrhoden und der Denkmalschutzpflege eine Lösung angestrebt werden. Weiter ist zu erwähnen, dass es in Urnäsch momentan noch keinen Sinn macht, auf erneuerbare Technologien umzustellen. Der Einbau von Solarzellen oder der Einsatz von Geothermie sind unserer Ansicht nach nur dann sinnvoll, wenn die damit produzierte Energie auch effizient genutzt werden kann. In diesem Abschnitt werden die grössten Einsparmöglichkeiten aufgezeigt. Wir verweisen hier auf den Teil 2 unserer Arbeit, wo auf diese Einsparpotentiale genauer eingegangen wird. In diesem wird anhand von Berechnungen aufgezeigt, wie viel Energie, Emissionen und Geld im 44

51 Jahr ein Haushalt sparen könnte, wenn er effizienzfördernde Massnahmen ergreifen würde. Ideen und Vorschläge für Massnahmen auf der Verhaltensebene Die hier präsentierten Ideen beschränken sich auf die Sensibilisierung der Bewohner von Urnäsch im Bezug auf die Probleme der Endenergieeffizienz. Unter Sensibilisierung der Bevölkerung stellen wir uns konkret folgendes vor: Eigene Fachleute (z.b. der Sanitärinstallateur in Urnäsch) in der Gemeinde Urnäsch sollen durch Besuche von Tagungen und Kurse auf dem neusten Stand der Technik ausgebildet werden. Die lokalen Handwerker scheinen uns zentrale Akteure des Sensibilisierungsprozesses zu sein, weil sie ihr erworbenes Wissen direkt an die Dorfbevölkerung weitergeben können. Eine zweite Idee wäre, dass die Gemeinde z.b. an zwei Abenden im Jahr in Urnäsch eine Infoveranstaltung organisiert. An dieser Veranstaltung sollten Fachleute wie auch der Gemeinderat und die Bevölkerung eingeladen werden. Ziel dieser Veranstaltung ist es, dass Fachleute den Bewohnern den neusten Stand der Technik vorstellen und sich die Leute mit ihren spezifischen Fragen direkt an diese Fachleute wenden können. Dies wäre als direkter Bezugspunkt gedacht, da es in Urnäsch selber keine Umweltschutzfachstelle gibt. Weitere Ideen wären, dass die Gemeinde einen Flyer erstellt und diesen in die verschiedenen Haushalte verbreitet. Beim Inhalt des Flyers könnte man sich an den Broschüren von Energie Schweiz orientieren. Die Massnahmen sollten allerdings spezifisch für Urnäsch herausgearbeitet werden. Die Gemeinde kann auch finanzielle Anreize schaffen, indem man Leute, die ihren Endenergieverbrauch über einen Zeitraum beachtlich reduzieren, mit einem Bonus belohnt. Vorstellbar wäre auch, dass ein Haushalt finanzielle Unterstützung bekommt, wenn er energiesparende Renovationen plant. Dazu ist leider festzuhalten, dass die finanzielle Situation sowie der Handlungsspielraum der Gemeinde wohl zu klein sind um Grundlegendes zu bewirken. Diese Kredite müssen unserer Ansicht nach auf Bundes- beziehungsweise auf Kantonsebene geregelt werden. Bereits heute, werden solche Kredite vergeben (siehe Teil 2). In vereinzelten Interviews haben wir allerdings feststellen müssen, dass die Auflagen um solche Gelder zu erhalten sehr streng sind und so zu wenige Kredite vergeben werden. 45

52 Reflexion Die Resultate unserer Umfrage widerspiegeln den eingangs erwähnten Mehrverbrauch an Energie in Urnäsch im Vergleich mit der gesamten Schweiz. Urnäsch braucht einen Drittel mehr Energie pro Kopf als die Schweiz. Wir führen das vor allem auf die fehlende oder mangelhafte Isolation der Häuser und auf das Fehlen von Wasserspardüsen beziehungsweise Energiesparlampen zurück. Wir sehen daher ein grosses Potential die Endenergieeffizienz in Urnäsch zu verbessern. Die Häuser müssen isoliert werden und Energiesparlampen und Wasserspardüsen sollten installiert werden. Warum Endenergieeffizienz wichtig ist, soll an zwei Argumenten dargelegt werden. Im Kleinen kann man mit den oben erwähnten Massnahmen den Verbrauch der Energie senken und somit Geld sparen. Dies geschieht ohne dass der Mensch seine Bedürfnisse und seinen Konsum direkt einschränken muss, d.h. er muss bei dieser Form von Endenergiesparmassnahmen nicht Energie einsparen, sondern kann so weiterleben wie bisher, wenn er die richtigen Geräte benutzt. Im Grossen reduziert die geringere Energienachfrage durch Erhöhung der Endenergieeffizienz direkt den CO 2 -Ausstoss. Wie in der Einleitung erwähnt, ist CO 2 der Hauptauslöser des weltweiten Klimawandels. Somit kann durch Erhöhung der Endenergieeffizienz einiges dafür getan werden, dass das globale Klimaproblem gemildert werden kann. Die vorgestellten Massnahmen mildern aber auch weitere erwähnte Probleme. Wir möchten hier betonen, dass die Arbeit eine Vereinfachung der Realität in Kauf nimmt. Grosse Bereiche, wie beispielsweise die Mobilität, fehlen gänzlich. Zudem wurden nur jene Punkte untersucht, welche relevant sind, um den Endenergieverbrauch zu charakterisieren. Wir glauben, dass wir mit dem Haushaltsinventar ein gutes Abbild der privaten Haushalte in Urnäsch erreicht haben und denken, dass dieser 1. Teil der Arbeit Anstoss für jeden Bewohner der Gemeinde bietet, seinen Endenergieverbrauch zu senken. 46

53 Teil 2: Potentiale zur Endenergieeinsparung in Haushalten 7 Zusammenfassung Aus Teil 1 ist bekannt, dass technologische und verhaltensbedingte Endenergieeinsparungen Umweltprobleme mindern können. Im Teil 2 wird der Fokus auf die ökonomische Seite des Energiesparens gelegt. Ökonomische Effizienzsteigerung ist oftmals gleichbedeutend mit einer verminderten ökologischen Umweltbelastung. In Teil 2 soll diese Verbindung dem Leser vor Augen geführt werden, indem mögliche Einsparpotentiale in Energie pro Jahr, Franken pro Jahr und in vermiedenen Emissionen pro Jahr dargestellt werden. Ausgesuchte Massnahmen aus Teil 1 werden in Teil 2 der Arbeit in kurz- und langfristige Massnahmen unterteilt. Zu den langfristigen Massnahmen gehört unter anderem die Isolierung der Häuser. Zu den kurzfristigen Massnahmen zählt hingegen das Verwenden von Energiesparlampen oder Wassersparern. Als Studienobjekte dienen zwei ausgewählte Häuser, von denen bereits in der Umfrage Teil 1 ein umfassendes Haushaltinventar erstellt wurde. Es wurde darauf Wert gelegt, möglichst repräsentative Häuser der Gemeinde auszuwählen, darum wurden ein altes nicht renoviertes und ein altes teilweise renoviertes Haus untersucht. Um die Einsparpotentiale zu berechnen, wurden theoretische Grundlagen herangezogen. Die gängige Methode der Energiebilanzierung diente dieser Arbeit in der Kategorie Heizen als theoretisches Fundament. Die Berechnungen der Kategorien Warmwasser und Elektrizität stützen sich auf physikalische Formeln. Aufgrund der Resultate schlagen die Autoren vor, als erstes Wasserspardüsen und Energiesparlampen zu kaufen und diese im ganzen Haushalt zu installieren. Diese beiden Massnahmen haben nebst grossen monetären und energetischen Potentialen verkraftbare Nachteile. Längerfristig kommen die Bewohner der Gemeinde Urnäsch aber an Renovationen der Isolationen nicht vorbei, denn gerade dort ist sehr viel Potential vorhanden, um Energie einzusparen. Der grosse Nachteil ist allerdings der anfänglich hohe Investitionsaufwand. Wie die Berechnungen jedoch klar zeigen, lohnt sich diese Investition auf lange Dauer. Der Zeitpunkt für eine Renovation der Aussenfassade ist zudem 47

54 günstig, weil das Gebäudeprogramm des Bundes erhebliche Kostenreduktionen mit sich bringt. Nebst den oben erwähnten monetären Einsparungen zeigt diese Arbeit auf, dass es bei den vorgeschlagenen Massnahmen nicht nur ums Geld sparen geht. Mit allen betrachteten Massnahmen können beachtliche 26% beziehungsweise 9% des jährlichen CO 2 -Ausstosses pro Kopf in der Gemeinde Urnäsch vermieden werden. Es kann also jeder einen grossen Beitrag zur Verminderung der Umweltprobleme und zur Erhöhung der Nachhaltigkeit leisten. 48

55 8 Einleitung In Teil 1 der Studie wurde bereits auf den Zusammenhang zwischen Klimawandel und Endenergieverbrauch hingewiesen. Teil 1 zeigte auf, dass in Urnäsch grosse Potentiale zur Energieeinsparung vorhanden sind und somit die Bewohner der Gemeinde einen direkten Beitrag zur Vermeidung der Klimaerwärmung leisten könnten. Im Folgenden wird das Problem der Erderwärmung noch einmal beleuchtet. Allerdings wird es in ein umfassenderes und ganzheitlicheres Konzept eingebunden. Am Schluss der Einleitung wird der Bogen zum Teil 2 dieser Studie geschlagen. Als ganzheitliches Konzept zur komplexen Problemerfassung soll das 1987 definierte Konzept der nachhaltigen Entwicklung hinzugezogen werden. Der Begriff der nachhaltigen Entwicklung hat mit dem Brundtland Report eine grosse Popularität erlangt. Die nachhaltige Entwicklung wurde dabei als eine fortlaufende Entwicklung definiert, welche die Bedürfnisse der heutigen Generationen zu befriedigen vermag, ohne zu riskieren, dass die Bedürfnisse künftiger Generationen nicht mehr befriedigt werden können (Brundtland, 1987). Der Begriff Nachhaltigkeit ist in Mode und wird heute beinahe inflationär verwendet (NZZ, 2008). Dennoch hat sich nachhaltige Entwicklung als Konzept etabliert und hat als solches Einzug in die Schweizerische Bundesverfassung erhalten (Art. 73, SR 101). Aus der Definition des Brundtland-Berichtes wurden verschiedene Modelle entwickelt (Dreidimensionenmodell, Stress-Response- Model, Kapitalstockmodell etc.). An dieser Stelle wird auf das in der vorliegenden Arbeit verwendete Dreidimensionenmodell eingegangen. Es gilt heute in der Wissenschaft als einflussreichstes Modell. Auch der Bundesrat bekennt sich mit der Strategie Schwache Nachhaltigkeit plus zu diesem Modell (ARE, 2005). Das Modell beinhaltet drei Dimensionen von Nachhaltigkeit: Eine soziale, eine ökonomische und eine ökologische Dimension, welche miteinander in Wechselwirkung stehen. Wie das Konzept der nachhaltigen Entwicklung auf den Gebäudesektor übertragen werden kann, wird im folgenden Abschnitt erläutert. Die soziale oder kulturelle Dimension des Wohnens umfasst laut Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung neben den Fragen der Ästhetik und Gestaltung, insbesondere die Aspekte des Gesundheitsschutzes und der Behaglichkeit (Bundesministerium, 2010). Dazu gehören Beleuchtung, Raumtemperatur, Raumluftqualität etc. Zur ökonomischen Dimensionen zählen die Erstellungs-, Nutzungs- und Rückbaukosten (Bun- 49

56 desministerium, 2010). In der vorliegenden Studie werden die Erstellungskosten nur am Rande (bei Renovationen) und die Rückbaukosten gar nicht berücksichtigt. Die Arbeit konzentriert sich auf die Nutzungskosten sprich Heizwärme-, Warmwasser-, Frischwasser- und Stromkosten. Die ökologische Nachhaltigkeit als dritte Dimension umfasst Umweltprobleme wie Primärenergieaufwand, Klimawandel, Bodenversauerung etc. (Bundesministerium, 2010). Es sei gesagt, dass Nachhaltigkeit an sich ein enorm komplexes Konzept darstellt und viele Faktoren in die Beurteilung der Nachhaltigkeit miteinbezogen werden müssen. Nachfolgend wird erläutert, wie das Konzept der Nachhaltigkeit in dieser Arbeit zur Sprache kommt. Der Fokus wird zunächst sowohl auf Teil 1 als auch auf Teil 2 der Arbeit gelegt. Die vorliegende Arbeit geht vom ganzheitlichen Konzept der Nachhaltigkeit aus, d.h. es wird allen drei Dimensionen Rechnung getragen. Es ist aufgrund der obigen Ausführungen verständlich, dass Nachhaltigkeit im Gebäudebereich viele Faktoren umfasst, die nicht alle zur Sprache kommen. Das Verhalten der Bevölkerung ist laut obiger Auslegung des Bundesministeriums klar in der sozialen und kulturellen Dimension angesiedelt, diese kam in Teil 1 dieser Studie zur Sprache. Massnahmen, wie die Regulierung der Raumtemperatur während der Heizperiode (siehe Tab. 7), Boilerentkalkung und Ausschalten des Boilers bei längerer Abwesenheit (siehe Tab. 16) oder Ausschalten des Computers und des Fernsehers/Radios (siehe Tab. 19) etc. sind allesamt Massnahmen, die dieser Dimension angehören. In Teil 1 wird nebst der sozialen und kulturellen Dimension auch der ökologischen Dimension Beachtung geschenkt. Das erwähnte Problem der Klimaerwärmung oder des steigenden Ressourcen- beziehungsweise Endenergieverbrauches fallen in diese Dimension. Im diesem Teil der Arbeit (Teil 1) wird der sozialen Dimension die ökologische Dimension gegenübergestellt. Man erfährt, dass mit einer Verhaltensänderung der Bevölkerung die ökologische Dimension aufgewertet werden könnte (siehe Kapitel 6.3). In Teil 2 wird unter anderem die noch verbleibende ökonomische Dimension betrachtet. Die Einsparungen, die die Besitzer durch Umsetzen der vorgeschlagenen Massnahmen machen können, verringern die oben erwähnten Nutzungskosten des Wohnens. Im vorliegenden Teil wird die ökologische Dimension der ökonomischen Nachhaltigkeit entgegengestellt. Es soll aufgezeigt werden, dass ökonomische Anreize in Form von Geld sparen vorhanden wären, um Energie zu sparen. Aus Teil 1 ist be- 50

57 kannt, dass Energieeinsparungen die Probleme der ökologischen Dimension mindern können. Ökonomische Effizienzsteigerung ist oftmals gleichbedeutend mit einer verminderten ökologischen Umweltbelastung. In Teil 2 soll diese Verbindung dem Leser vor Augen geführt werden, indem die Einsparpotentiale in Franken pro Jahr und in vermiedenen Emissionen pro Jahr dargestellt werden (siehe Tab. 35). In dieser Tabelle wird ebenfalls zwischen kurzfristig umsetzbaren Massnahmen, die keiner Planung bedürfen, und langfristigen Massnahmen unterschieden. Das soll dazu dienen, aufzuzeigen, dass bei kurzfristigen Massnahmen einiges an Einsparpotential verborgen liegt. Dies könnte durch das Ergreifen von einfachen Massnahmen ausgeschöpft werden. Der vorliegende Teil 2 beginnt mit theoretischen Grundlagen (Kapitel 9, Methode), die nötig sind, um die Berechnungen der Einsparpotentiale zu verstehen. Die Beschreibungen der verwendeten Werte und Formeln für die Berechnungen folgen anschliessend. Die erhaltenen Resultate sind in Kapitel 10 dargestellt. Es sei hier erwähnt, dass es sich bei den betrachteten Potentialen um vielversprechende Einsparmöglichkeiten handelt. Es sind also nur diejenigen Massnahmen aufgeführt, welche laut den Resultaten aus Teil 1 Reduktionspotentiale versprechen (siehe Kapitel 5). Alle Resultate sind in Tab. 35 zusammengestellt. Im Kapitel 11, Diskussion, werden die verwendeten Methoden und die erhaltenen Resultate kritisch betrachtet. Am Schluss des Teil 2 steht eine Schlussfolgerung, in welcher die wichtigsten Resultate zusammengefasst sind. Ebenfalls enthalten sind ausgesuchte Vorschläge, die die Autoren als vielversprechende Zukunftsmassnahmen empfinden. 51

58 9 Methode Im Kapitel Methode sind die angewendeten Methoden dieser Arbeit beschrieben. Das Kapitel ist in sieben Unterkapitel unterteilt. Als erstes wird die verwendete Literatur beschrieben. Im Unterkapitel 9.2, Umfrage, wird auf den verwendeten Datensatz eingegangen. Die Berechnungen von möglichen Energieeinsparungen wurden für zwei ausgewählte Häuser durchgeführt. Die Überlegungen, die zu dieser Auswahl geführt haben und wie diese Häuser zu charakterisieren sind, werden in Unterkapitel 9.3, Beschreibung der Stichprobe, erläutert. Es folgen die Beschreibungen der theoretischen Grundlagen und der Rechnungen für die jeweiligen Kategorien Heizen, Warmwasser und Elektrizität. Am Schluss des Kapitels folgt die Beschreibung der Zusammenstellung aller erhaltenen Resultate (siehe Tab. 35). 9.1 Literatursuche Die Literatursuche wurde in diesem Teil in kleinerem Rahmen durchgeführt als noch in Teil 1 (siehe Tab. 1), weil die Berechnungen das zentrale Element dieses 2. Teiles sind. Die benötigten theoretischen Grundlagen wurden aus einer Dokumentation von Bundesamt für Energie Energieflüsse im Gebäude erarbeitet (BFE, 2003). Als Vergleichsliteratur hinzugezogen wurde das Skript der ETH-Vorlesung Energietechnik und Umwelt von Hrn. Prof. Dr. Thomas Nussbaumer. Die beiden Literaturquellen stützen sich bei der Bestimmung der Endenergieeffizienz von Häusern auf die (in der vorliegenden Arbeit verwendeten) Energiebilanz. Grundsätzlich kann festgehalten werden, dass die beschriebenen theoretischen Grundlagen der beiden Quellen dieselben sind und keine Unterschiede bezüglich der Energiebilanzierung in der Literatur auftauchen. Die Literatursuche der neuen und alten U-Werte gestaltete sich schwierig. Die U- Werte wurden für die Berechnungen der Transmissionsverluste benötigt. Es gab kein Dokument, bei dem alle gebrauchten Werte zu finden gewesen wären. So mussten sechs verschiedene Quellen verwendet werden. Die U-Werte inkl. Quellenangaben sind in Tab. 24 einsehbar. Die benutzten Quellen zur Berechnung der elektrischen Geräte gilt es noch speziell zu erwähnen (siehe Tab. 32). Es ist dies einerseits das Bundesamt für Energie und andererseits die Internetseite von Topten.ch. Das Bundesamt für Energie gibt Richt- 52

59 linien vor, ab wann elektrische Haushaltsgeräte ein Energiesparlabel erhalten. Auf der Seite von Topten.ch sind die neusten und energiesparsamsten Geräte aufgeführt. Der Konsument kann sich so schnell ein Bild verschaffen, welche Geräte besonders umweltschonend sind. 9.2 Umfrage Der Datensatz aus den Haushaltsinventaren, der bereits in Teil 1 der Studie verwendet wurde, bildet ebenfalls die Grundlage für diesen Teil 2 der Arbeit. Es werden in diesem Teil aber vor allem die erfassten technischen Daten des Haushaltsinventares verwendet. Verhaltensfragen rücken in Teil 2 in den Hintergrund. Die Vorgehensweise zur Erhebung der Daten wurde in Kapitel 4 bereits detailliert beschrieben und wird an dieser Stelle nicht mehr genauer erläutert. 9.3 Beschreibung der Stichprobe Die Berechnungen wurden, wie eingangs Kapitel 9 erwähnt, nicht für die gesamte Gemeinde Urnäsch durchgeführt, sondern beschränkten sich auf zwei ausgewählte Gebäude. Es wurde darauf Wert gelegt, möglichst repräsentative Häuser der Gemeinde auszuwählen, darum wurden ein altes und ein teilweise renoviertes Haus untersucht. Interessant wird es sein, die erhaltenen Einsparungen für die beiden Häuser zu vergleichen und aufzuzeigen, was eine Totalrenovation bei einem Haus bewirken kann (siehe Kapitel 10). Die betrachteten Häuser werden nachfolgend genauer beschrieben (siehe Abb. 8). In Haus Nr. 14 lebt eine fünfköpfige Familie mit drei Kindern. Das Haus wurde im Jahre 1900 erbaut. Seit dann erlebte es nur wenige Renovationen. Im Jahre 1996 wurde das Dach isoliert und vier Jahre später wurde die Ölheizung und der Boiler komplett saniert. Hausfassade und Keller sind heute noch nicht isoliert und die Fenster weisen eine Einfachverglasung auf. Das Haus bietet eine Wohnfläche von 150 m 2, wovon allerdings nur 75 m 2 beheizt werden. Eine zentrale Ölheizung liefert eine Raumtemperatur von durchschnittlich 293 K (20 C). Die Wärmeabgabe erfolgt über Radiatoren. Ebenfalls dient der Energieträger Öl zur Erwärmung des Warmwassers. Die Wassertemperatur im Boiler beträgt 333 K (60 C). Die Heizperiode dauert in diesem Haushalt durchschnittlich von Anfang Oktober bis Ende April. In den nächsten fünf Jahren 53

60 sind grössere Renovationen an der Fassade geplant. Einerseits werden die Fenster ersetzt und andererseits wird die gesamte Fassade gegen aussen komplett neu isoliert. Im Haushalt sind alle Wasserhähnen mit Wasserspardüsen ausgestattet und in 16 von 20 Lampen brennen Energiesparlampen. Zu den elektrischen Geräten gibt es zu sagen, dass es sich bei der Waschmaschine, dem Geschirrspüler und dem Kühlschrank um konventionelle Geräte der Kategorie D beziehungsweise B beim Kühlschrank handelt. Der Tumbler und Tiefkühler weisen allerdings das Energiesparlabel A auf. Eine Familie mit zwei Kindern lebt in Haus Nr. 18. Genau wie Haus Nr. 14 ist auch dieses Haus um die vorletzte Jahrhundertwende erbaut worden. Seit der Errichtung des Hauses wurde die komplette Gebäudehülle renoviert. Im Sommer 2000 wurde die Fassade gegen aussen neu isoliert, die alten Fenster wurden durch Fenster mit Doppelverglasung ersetzt und auch die Kellerwand wurde gegen aussen neu isoliert. Das Dach des Hauses ist heute noch im originalen Erbauungszustand, d.h. es ist nicht isoliert. Das Haus hat eine Wohnfläche von 160 m 2, wovon 62% (ca. 100 m 2 ) beheizt werden. Die Raumwärme wird mittels zentraler Ölheizung erzeugt, die im Zeitraum 1995 bis Anfang 2000 renoviert wurde. Die Wärmeabgabe erfolgt durch Radiatoren. Die Raumtemperatur beträgt durchschnittliche 293 K (20 C). In diesem Haushalt dauert die Heizperiode, wie in Haus Nr. 14, von Anfang Oktober bis Ende April. Das Warmwasser mit einer Boilertemperatur von 333 K (60 C) wird durch einen Elektroboiler bereitgestellt. Im Haushalt sind keine Wasserspardüsen und Energiesparlampen installiert. Waschmaschine, Geschirrspüler und Tumbler besitzen Energieklasse D, der Kühlschrank weist die Energieklasse B auf, während der Tiefkühler ein Energiesparlabel A besitzt. 54

61 Endenergieeffizienz Urnäsch Abb. 8: Haus Nr. 14 (links) und Haus Nr. 18 (rechts) 9.4 Berechnungen Heizen D Damit Endenergieeinsparungen ergieeinsparungen in der Kategorie Heizen möglich werden, sind Kenntnisse betreffend der Energieflüsse im Gebäude notwendig. Mit Energiebilanzen können Energieflüsse beurteilt und mögliche Einsparpotentiale aufgezeigt werden (BFE, 2003). Abb. 9: Energiebilanz eines Gebäudes (alte SIA Norm 380/1) aus Energie-Phase, Phase,

62 Abb. 9 zeigt das Modell der verwendeten Energiebilanz. Die Bilanzgrenze wird bei dieser Vorgehensweise um das Gebäude gezogen und als Gebäudegrenze bezeichnet. Verluste der Erzeugung, Speicherung, Verteilung und Übergabe werden nicht genauer analysiert, wohl aber berücksichtigt. Die Berechnungen konzentrieren sich auf die Endenergie. Als Endenergie bezeichnet man jene Energie, die man als Verbraucher, in Form der Energieträger Heizöl oder Strom, direkt nutzt. Die Endenergie wird durch Umwandlung von Primärenergie, meist als Ressource bezeichnet, bereitgestellt (Deutsche Energie-Agentur, 2010). Im Folgenden werden die einzelnen Flüsse der Energiebilanz erläutert: Q H Q T Q V Q S Q I Der Heizwärmebedarf Q H [kwh/jahr] ist der Wärmebedarf für die Heizung im ganzen Haus (BFE, 2003). Die Transmissionsverluste Q T [kwh/jahr] sind die Wärmeverluste, verursacht in Folge des Wärmedurchgangs durch die Seitenwände, die Fenster, das Dach und den Kellerboden (Nussbaumer, 2010). Die Lüftungsverluste Q V [kwh/jahr] sind die Wärmeverluste, infolge des Luftwechsels, durch Zuführung von Sauerstoff und Abführung von Gerüchen (Nussbaumer, 2010). Mit Q S werden solare Wärmegewinne [kwh/jahr] bezeichnet. Dies sind die Wärmegewinne, infolge der Sonneneinstrahlung durch die Fenster, das Dach und die Aussenwände. Je mehr Sonneneinstrahlung auf das Haus trifft, desto weniger Heizenergie wird benötigt, um das Haus auf die erforderlichen 293 K (20 C= zu erwärmen (BFE, 2005). Die innere Abwärme Q I [kwh/jahr] setzt sich zusammen aus der Personenabwärme der Hausbewohner und der Elektrizitätsabwärme der elektrischen Geräte (Nussbaumer, 2010). Die Personenabwärme beträgt bei einer ruhenden erwachsenen Person rund 70 W (Physiologie, 2004). Die beschriebenen Flüsse führen zu folgender Gesamtenergiebilanz: Q H = Q T + Q V (Q S + Q I ) (1) Q T und Q V stellen Verluste dar, aufgrund deren das Haus mehr beheizt werden muss, um die gewünschten 293 K (20 C) Raumtemperatur konstant zu halten. Die 56

63 Transmissionsverluste sind nicht an einen Materiestrom gebunden. Die erzeugte Wärme entweicht durch die Aussenhülle. Durch die Erhöhung der Wärmedämmung auf ein Maximum kann Q T theoretisch gegen null reduziert werden. Die Lüftungsverluste sind hingegen aus physiologischen Gründen (zu wenig Sauerstoff und zu viel CO 2 in der Raumluft, schlechte Gerüche etc.) nicht vollständig zu vermeiden (Nussbaumer, 2010). Von Zeit zu Zeit muss die Raumluft ausgetauscht werden, um die Lebensqualität im Raum zu erhalten. Q S und Q I tauchen mit negativen Vorzeichen in der Bilanzgleichung auf (siehe Formel 1). Sie reduzieren beide den erforderlichen Heizwärmebedarf Q H, d.h. durch die Abwärme von elektrischen Haushaltsgeräten und der Abwärme von sich im Haus befindenden Menschen, sinkt der Heizwärmebedarf. Ebenso muss aufgrund der winterlichen Sonneneinstrahlung Q S das Haus weniger stark beheizt werden. Die beiden Terme Q S und Q I werden in der vorliegenden Arbeit qualitativ im Kapitel 11, Diskussion, behandelt, da sie nur schwer quantifizierbar sind. Soweit die Erläuterungen zur Energiebilanz des Hauses. Anschliessend werden die Berechnungsmethoden zu den einzelnen Kategorien (siehe Kapitel 4.1) beschrieben Transmissionseinsparungen Um die Transmissionsverluste für beide Häuser zu quantifizieren, wurde Formel 2 verwendet: Q T = U * A * (T i T a ) (2) U Der U-Wert ist der Wärmedurchgangskoeffizient [W/(m 2 *K)]. Er ist abhängig von der Wanddicke, dem Isolationsmaterial und von der Bauart der Wand. Berücksichtigt wurden die U-Werte für Fenster, Aussenwand, Kellerwand und für das Dach. Anhand der Literaturrecherche wurden die Ziel-U- Werte für die Gebäudehülle von Häusern bestimmt (siehe Kapitel 9.1). Die U- Werte für die beiden Häuser im Ist-Zustand wurden anhand von bestehenden Programmen errechnet oder aus Tabellen gewonnen (Bauherr, 2009; Energiesparhaus, 2010; Bastelitis, 2010; U-Wert, 2010; Baumarkt, 2010). Aus den Daten der Umfrage können Parameter wie Wanddicke und Isolationsart für die Gebäudehülle gewonnen werden. Diese Werte wurden in die Berechnungsprogramme eingegeben. So konnte jeder einzelne U-Wert spezifisch 57

64 für die beiden Häuser berechnet werden. Die verwendeten U-Werte sind in der Tab. 24 im Kapitel 10, Resultate, aufgeführt. A Mit A [m2] werden in der obigen Formel die Flächen der Wände, des Kellers, der Fenster und des Daches bezeichnet. Aus dem Geoportal wurde die Grundfläche der Häuser bestimmt (geoportal, 2010). Die Höhe der Aussenwände und die Dachfläche wurden anhand von Fotos der beiden Häuser abgeleitet. Die verwendeten Werte sind in der Abb. 10 dargestellt. Die Resultate der Berechnungen können in Tab. 22 eingesehen werden. T i T a Für die Raumlufttemperatur im Haus steht T i [K] und T a [K] entspricht der durchschnittlichen Aussentemperatur während der Heizperiode (Oktober- April). Für T i wurde, falls nicht anders vermerkt, eine Raumtemperatur von 293 K (20 C) angenommen. T a wird für diese Arbeit aus den Klimadaten der Messstelle St. Gallen gewonnen. T a beträgt laut Amt für Umwelt des Kantons Appenzell 276 K (3 C) (Appenzell Ausserrhoden, 2010a). Q T = A * (U alt U neu ) * (T i T a ) * Heizstunden * 1 / 1000 (3) Q T in [kwh/jahr] A in [m 2 ] U alt, U neu in [W/(m 2 *K)] T i, T a in [K] Heizstunden in [h/jahr] Die Berechnungen zu den Transmissionseinsparungen wurden immer nach dem gleichen Schema durchgeführt (siehe Formel 3). Die Fläche der betreffenden Gebäudehülle wurde mit der Differenz von altem und neuem U-Wert und der Temperaturdifferenz T i T a sowie mit den Anzahl Heizstunden multipliziert. Daraus ergaben sich mit Multiplikation eines Faktors von 1 / 1000 [kwh/wh] die Einsparungen in kwh pro Jahr. Zur Erklärung: Die Heizperiode in Monaten für die beiden Häuser Nr. 14 und Nr. 18 stammt aus den geführten Interviews (siehe Tab. 8) und dauert von Anfang Oktober bis Ende April. Diese Heizperiode in Monaten wurde in Heizstunden pro Jahr umgerechnet. Die Berechnung ergab Heizstunden pro Jahr. Q T = Q T /ɳ * 1 / Heizwert * Ölpreis (4) Q T in [Fr./Jahr] 58

65 Q T in [kwh/jahr] ɳ in [1] Heizwert in [kwh/l] Ölpreis in [Fr./l] In der Formel 4 wurden die erhaltenen Jahreseinsparungen ( Q T ) durch den Wirkungsgrad (ɳ) dividiert und anschliessend mit dem reziproken Wert des Heizwertes multipliziert. Da beide betrachteten Haushalte Nr. 14 und Nr. 18 die Ölheizung vor ca. zehn Jahren ersetzt haben, kann für beide Häuser der gleiche Wirkungsgrad von angenommen werden (Aebischer, B. et al., 2002). Der Heizwert von 42 MJ pro Kilogramm Heizöl wurde aus der Literatur gewonnen (Wokaun, A., 2009). Anschliessend wurde der Wert mit 1 / 3.6 [kwh/mj] dividiert um die Einheit kwh pro Kilogramm Heizöl zu erhalten. Zum Schluss wurde der resultierende Wert mit der Dichte von schwefelarmen Heizöl 0.84 [kg/l] multipliziert (Agrola, 2010b). Der Heizwert beträgt also 9.8 kwh pro Liter Heizöl. Um schlussendlich einen monetären Wert zu erhalten, wurde die erhaltene Anzahl Liter Öl mit dem gegenwärtigen Ölpreis von 0.99 Franken pro Liter Heizöl (Agrola, 2010a) multipliziert um die monetären Jahreseinsparungen der Transmissionsverluste (Q T ) in Franken pro Jahr zu erhalten. Zur Berechnung der Transmissionsverluste bei Aussenwänden und Fenstern wurden nur die Wände berücksichtigt, welche an einen beheizten Raum angrenzen. Bei Haus Nr. 14 wird laut Angabe der Bewohner die Hälfte des Hauses beheizt, beim Haus Nr. 18 liegt die beheizte Wohnfläche im Bezug auf die gesamte Wohnfläche bei 62% (siehe Tab. 9). Die Wände, welche an einen unbeheizten Raum angrenzen, wurden vernachlässigt. Die Kellertemperatur während der Heizperiode wurde für Haus Nr. 14 auf durchschnittlich 285 K (12 C) geschätzt. Diese Annahme gründet auf dem Fakt, dass Haus Nr. 14 keine Kellerwand-Isolation aufweist und somit die Kellertemperatur ungefähr der konstanten Bodentemperatur von 283 K (10 C) entspricht (Geothermie, 2010). Die Differenz von 2 K entsteht durch die Annahme, dass der Keller vom darüber liegenden beheizten Wohnraum geringfügig miterwärmt wird. Bei Haus Nr. 18 musste keine Annahme getroffen werden, da bei der Kellerwand-Isolation kein Reduktionspotential mehr vorhanden ist. Der U-Wert von 0.27 [W/(m 2 *K)] entspricht bereits den neusten Richtwerten. 59

66 Die Dachtemperatur beim Haus Nr. 14 wurde auf 283 K (10 C) geschätzt. Die Annahme setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen: Erstens entspricht die Aussentemperatur während der Heizperiode 276 K (3 C) (Appenzell Ausserrhoden, 2010a). Zweitens wird der Estrichboden nicht beheizt, trotzdem verfügt das Haus aber über eine Dachisolation; diese entspricht allerdings nicht den neusten Richtwerten. Es kann also festgehalten werden, dass ein Teil der Wärme von den unteren beheizten Stockwerken in den Dachstock gelangt und nicht ungehindert durch das Dach nach draussen weichen kann. Die Estrichtemperatur ist somit höher als die Aussentemperatur. Anders verhielt es sich beim Haus Nr. 18, dort ist das Dach nicht isoliert. Es wurde angenommen, dass die Temperatur im ungeheizten Estrich während der Heizperiode 279 K (6 C) entspricht. Die getroffene Annahme gründet darauf, dass die Aussentemperatur wie oben erwähnt 276 K (3 C) beträgt und der Estrich von den unteren beheizten Stockwerken miterwärmt wird. Da aber ohne Isolation die Wärme ungehindert nach draussen weichen kann, ist die Temperatur durch die Beheizung von unten zwar wärmer als die herrschende Aussentemperatur, aber sicher kälter als die Estrichtemperatur von Haus Nr. 14. Die Kellerhöhe wurde nicht im Fragebogen erfasst. Es wurde daher angenommen, dass der Keller bei beiden Häusern je eine Stockwerkhöhe ausmacht (siehe Abb. 10 und Tab. 22). Der Fensteranteil im Bezug zur gesamten Aussenwandfläche wurde aus der Abb. 10 approximiert. Für das Haus Nr. 14 entspricht der Fensteranteil 20% und für das Haus Nr % der gesamten Aussenwandfläche (siehe Tab. 22). Abschätzung der Hausoberfläche Die erhaltenen Werte aus dem Geoportal wurden mit den Aussagen der Bewohner verglichen (geoportal, 2010). Anhand der Fotos konnten die restlichen Längenangaben ermittelt werden. Die Resultate dieser Annäherung sind in Abb. 10 dargestellt. Anhand dieser Angaben konnten die Dach- und Aussenwandflächen der Häuser, wie in Tab. 22 dargestellt, berechnet werden. In der Tab. 22 sind weiter die Flächen, für die an beheizten Raum angrenzende Aussenwände, ersichtlich. Der beheizte Wohnflächenanteil zur Gesamtwohnfläche wurde im Kapitel behandelt. Mittels der erwähnten Abschätzung des Fensteranteiles konnte die Fensterfläche berechnet 60

67 werden. Die Kellerwandfläche wurde mit Hilfe der oben erwähnten Annahme berechnet. Alle Resultate zur Abschätzung der Hausoberfläche sind in Tab. 22 festgehalten. Abb. 10: Längenmasse des Hauses Nr. 14 und Nr. 18 Tab. 22: Berechnungen der Gebäudeoberfläche Aussenwände Nr. 14 Nr. 18 Vier grosse Aussenwände: (7.55 m m) * 7.4 m = m 2 Zwei Seitenwände des Vorbaus: 1.23 m * 4.91 m = 6.0 m 2 Kleines Terrässchen: 1.23 m * 3.92 m = 4.8 m 2 A Wand = m 2 Seitenwand, Richtung Garage: 7.52 m * 7.71 m + (2.78 m * 7.71 m)/2 = 68.7 m 2 Dachdreieck auf der Hinterseite des Hauses: (2.78 m * 7.71 m)/2 = 10.7 m 2 Zwei Wände (Richtung Strasse und Richtung Garten): m 7.71 m = m, m * 7.52 m = m 2 Seitenlänge, Richtung Strasse (ohne Vorbau): 11.5 m An beheizten Raum angrenzende Aussenwände A Wand = m 2 A Wand beheizt = m 2 * A F A Wand beheizt = m 2 * A F = 52.3 m 2 = m 2 61

68 Nr. 14 Nr. 18 Fenster A F = 65.4 m 2 * 0.2 A F = m 2 * 0.13 = 13.1 m 2 = 21.9 m 2 Dach 9.9 m 45 6 m m 8.8 m 7.4 m Fläche Hauptdach: 5.26 m * m = m 2, 2 * m 2 = m 2 Kleines Vordächli: 0.98 m * 5.36 m = 5.3 m 2 A DachTotal = m 2 Fläche Dach: (8.8 m * 6 m) + (1.1 m m) * 6 m = m 2 Kellerwand A DachTotal = m m / 2 = 3.7 m A K = (8.7 m m) * 2 * 3.7 m = m m / 2 = 3.75 m A K = (7.7 m m) * 2 * 3.75 m = m 2 Bemerkungen zur Tab. 22: Bei der Oberflächenberechnung des Hauses Nr. 14 mussten die in der obigen Skizze eingezeichneten Winkel geschätzt werden. Aufgrund der Betrachtung vor Ort und der Fotos wurden sie auf 45 geschätzt. Weiter wurde angenommen, dass der überdachte Eingang und der ausgebaute Estrich (mit den zwei Fenstern) beim Haus Nr. 18 bei der Volumen- beziehungsweise Oberflächenschätzung vernachlässigbar sind (siehe Diskussion, Kapitel 11) Lüftungseinsparungen Um die Lüftungsverluste Q V [kwh/jahr] zu quantifizieren wurde die untenstehende Formel 5 verwendet: Q V = m L (T Luft aus T Luft ein )c pl (5) m L = V L * ρ (6) V L = (f alt f neu ) * V Haus (7) 62

69 m L Die Masse der Luft pro Zeit m L [kg/h] wurde über das Luftvolumen und die Dichte der Luft berechnet (siehe Formel 6). T Luft aus Die vom Innern des Hauses ausströmende Luft T Luft aus [K] wurde aus den Daten der Umfrage entnommen und beträgt bei beiden Häusern 293 K (20 C). T Luft ein Die von aussen einströmende Luft wird als T Luft ein [K] bezeichnet. Für T Luft ein wurde die Durchschnittstemperatur 276 K (3 C) während der Heizperiode für die Messstation St. Gallen genommen (Appenzell Ausserrhoden, 2010a). c pl V L ρ f V Haus c pl bezeichnet die Wärmekapazität der Luft 1.01 [kj/(kg*k)] und stammt aus physikalischer Literatur (Formeln und Tafeln, 2001). Das totale Luftvolumen V L [m 3 ] im Haus wird über die Formel 7 berechnet. Es wird dann in der Formel 6 benötigt um m L zu berechnen. Die Dichte der Luft wird mit ρ [kg/m 3 ] bezeichnet. Sie beträgt laut physikalischer Literatur 1.21 [kg/m 3 ] (Formeln und Tafeln, 2001). Mit f [h -1 ] wird die Luftwechselrate für Häuser bezeichnet. Die Luftwechselrate gibt das Vielfache des Raumvolumens an, das als Zuluft zugeführt wird (Nussbaumer, 2010). Für alte Häuser (Haus Nr. 14) beträgt f alt 3.0 h -1 (Nussbaumer, 2010) und für renovierte Häuser (Haus Nr. 18) f alt 1.0 h -1 (Buetzer, 2009). Als Zielwert, wurde f neu 0.3 h -1 genommen (Nussbaumer, 2010). Dies entspricht, laut Literatur, dem zu erreichenden Wert für Wohnen. Es gilt zu bemerken, dass die hier verwendeten f-werte nur für diejenigen Fälle gelten, in denen das Haus gelüftet wird. Das totale Volumen der betrachteten Häuser wird mit V Haus [m 3 ] bezeichnet. Die beiden Volumina wurden aus den Werten in Abb. 10 errechnet. Die Resultate sind in Tab. 23 dargestellt. Q V = m L * c pl * (T Luft aus T Luft ein ) * 1 / 3600 * Lüftungszeit (8) Q V in [kwh/jahr] m L in [kg/h] c pl in [kj/(kg*k)] T Luft aus, T Luft ein in [K] Lüftungszeit in [h/jahr] 63

70 Die Berechnung des Lüftungsverlustes ist in der Formel 8 ersichtlich. Aus der Multiplikation der Luftmasse m L, Wärmekapazität c pl und Temperaturdifferenz erhält man die möglichen Einsparungen in kj pro Stunde. Da diese Einheit etwas weniger geläufig ist, wurden die kj pro Stunde mit dem Umrechnungsfaktor 1 / 3600 [kwh/kj] in kwh pro Stunde umgeformt. In einem weiteren Rechenschritt wurde die Multiplikation mit der Lüftungszeit während der Heizperiode in Stunden pro Jahr durchgeführt. Das führt zu den Lüftungseinsparungen in kwh pro Jahr. Die Daten zur Lüftungszeit stammen aus den Interviews aus Teil 1 (siehe Tab. 13). Haus Nr. 14 lüftet während der gesamten Heizperiode 35.3 Stunden Stunden beträgt die Lüftungszeit für Haus Nr. 18. Q V = Q V /ɳ * 1 / Heizwert * Ölpreis (9) Q V in [Fr./Jahr] Q V in [kwh/jahr] ɳ in [1] Heizwert in [kwh/l] Ölpreis in [Fr./l] Die Jahreslüftungseinsparungen wurden mit dem Wirkungsgrad dividiert und mit dem reziproken Wert des Heizwertes multipliziert. Der Wirkungsgrad sowie der Heizwert sind in Kapitel bereits erläutert worden. Zum Abschluss wurden die Einsparungen mit dem aktuellen Ölpreis (Agrola, 2010a) verrechnet. So erhielt man die Lüftungseinsparungen in Franken pro Jahr. Abschätzung des Hausvolumens In Tab. 23 sind die Rechnungen aufgeführt, die benötigt wurden, um das Hausvolumen zu eruieren. Die Werte zur Berechnung der Volumina (ohne Keller und Estrich) können in der Abb. 10 eingesehen werden. Um das beheizte Volumen zu berechnen wurde angenommen, dass die verwendeten prozentualen Anteile der beheizten Wohnfläche aus Kapitel auch für die Volumina gelten. 64

71 Tab. 23: Berechnung des totalen und des beheizten Hausvolumens V Haus Nr. 14 Nr. 18 Hauskubus = 7.6 m * 8.7 m * 7.4 m = m 3 Hauskubus = * 7.7 m * 7.5 m = m 3 Vorbau = 1.2 m * 3.9 m * 4.9 m = 22.9 m 3 V Haus = m 3 V Haus = m 3 Beheiztes Volumen V Haus beheizt = m 3 V Haus beheizt = m Berechnungen Warmwasser Die Unterkategorie Warmwasser wird hier als eigenes Kapitel behandelt befasst sich mit den Einsparungen des Warmwassers mittels Installieren von Wasserspardüsen (siehe Tab. 27). In werden die Frischwassereinsparungen behandelt (siehe Tab. 30) Warmwassereinsparungen Mit Einsatz von Duschsparbrausen und Wasserspardüsen können täglich bis zu 45% des Endenergieverbrauchs bei der Warmwasseraufbereitung eingespart werden (meinklimatag, 2010). Mithilfe einer Literaturrecherche wurden die verschiedenen Anteile des Warmwasserverbrauchs pro Person und Tag eruiert. Die Aufsummierung der Anteile ergibt den gesamten Warmwasserverbrauch pro Person und Tag. Anhand der Klimatag-Quelle konnten nun die möglichen Einsparungen von Warmwasser Q W berechnet werden (siehe Formel 10). Q W = V W * # Personen * (T Auslauf - T Einlauf ) * c pw * ρ w * 0.45 * 1 / 3600 * 365 (10) Q w in [kwh/jahr] V W in [m 3 /(Person*Tag)] # Personen in [Personen] T Auslauf, T Einlauf in [K] c pw in [kj/(k*kg)] ρ w in [kg/m 3 ] 65

72 Der Warmwasserverbrauch V W pro Person und Tag wird mit der Anzahl Personen, der Differenz zwischen der Auslauftemperatur und der Einlauftemperatur des Boilers, der Wärmekapazität von Wasser, der Dichte von Wasser und dem bereits erwähnten Sparkoeffizienten von 0.45 multipliziert. Die Auslauftemperatur des Boilers beträgt 333 K (60 C) und die Einlauftemperatur beläuft sich übers Jahr gesehen auf durchschnittlich 283 K (10 C) (NetZulg AG, 2010). Die Wärmekapazität des Wassers beträgt laut physikalischer Literatur kj/(k*kg) (Formeln und Tafeln, 2001). Die Dichte des Wassers beträgt 998 kg pro m 3 (Formeln und Tafeln, 2001). Die eingesparten Wasservolumen wurden nur für Haus Nr. 18 berechnet, weil bei Haus Nr. 14 kein Sparpotential mehr vorhanden ist (siehe Tab. 27). Aus der beschriebenen Rechnung resultiert ein Einsparpotential in kj pro Tag. Da diese Einheit nicht gebräuchlich ist, wurde der Wert mit den Umrechnungsfaktoren 1 / 3600 [kwh/kj] und 365 [Tage/Jahr] in das Warmwassereinsparpotential kwh pro Jahr umgerechnet. Q W = Q W /ɳ * Strompreis (11) Q w in [Fr./Jahr] Q w in [kwh/jahr] ɳ in [1] Strompreis in [Fr./kWh] Das Warmwassereinsparpotential wurde durch den Wirkungsgrad (ɳ) dividiert und mit dem Strompreis multipliziert (siehe Formel 11). Daraus resultierte das Warmwassereinsparpotential in Franken pro Jahr. Wie bereits erwähnt verfügt Haus Nr. 18 über einen Elektroboiler, deshalb konnte ein Wirkungsgrad von 0.73 verwendet werden (Stadt Zürich, 2010). Die Annahme wurde getroffen, dass der Deutsche Warmwasserverbrauch dem Schweizerischen Warmwasserverbrauch entspricht. Eine weitere Annahme lautet, dass Säuglinge und Kinder als eine halbe Erwachsene Person gelten. Diese Annahme gilt auch für die nachfolgenden Ausführungen der Frischwassereinsparungen Frischwassereinsparungen Durch das Verwenden von Wasserspardüsen und durch den Kauf von energieeffizienten Haushaltsgeräten können nicht nur Warmwasser oder Energie eingespart 66

73 werden, der Frischwasserverbrauch wird ebenfalls reduziert. Es gilt hier speziell zu erwähnen, dass Frischwassereinsparungen nichts direkt mit Energiesparen zu tun hat, es ist ein zusätzlicher positiver Nebeneffekt. Mit den hier beschriebenen Berechnungen kann in erster Linie nur Geld und keine Energie eingespart werden. In der vorliegenden Arbeit beschränkten sich die Berechnungen zum Frischwasserverbrauch auf die möglichen Einsparungen beim Duschen, bei der Waschmaschine und beim Geschirrspüler. Die Berechnung ist in Formel (12) dargestellt: Q FW = Frischwasserverbrauch * Sparkoeffizient (12) Q FW in [l/(tag*person)] Frischwasserverbrauch [l/(tag*person)] Sparkoeffizient in [1] Die Multiplikation des Frischwasserverbrauches und des Sparkoeffizienten ergab die mögliche Einsparung in Liter pro Person und Tag. Die Verteilung des Frischwasserverbrauchs pro Person und Tag kann im Kapitel 10, Resultate, Tab. 28, eingesehen werden. Die möglichen Einsparungen werden hier mit einem Sparkoeffizient angegeben. Der Sparkoeffizient wird aus technischen Daten errechnet (siehe Tab. 29). Q FW = Q FW * # Personen * Wasserpreis * 1 / 1000 * 365 (13) Q FW in [Fr./Jahr] Q FW [l/(tag*person)] # Anzahl Personen in [Personen] Wasserpreis in [Fr./m 3 ] In Formel 13 werden die errechneten Frischwassereinsparpotentiale in Franken pro Jahr umgerechnet, dazu werden die Einsparungen in Liter pro Person und Tag mit den Anzahl Personen im Haushalt, dem Wasserpreis, einem Faktor von 1 / 1000 [m 3 /l] und 365 [Tage/Jahr] multipliziert. Der Wasserpreis in Urnäsch beträgt 1.80 Franken pro m 3 Wasser (Hydrantenkorporation Urnäsch, 2010). Die Faktoren 1 / 1000 [m 3 /l] und 365 [Tage/Jahr] dienten zur Einheitenanpassung. 67

74 9.6 Berechnungen Elektrizität Als erstes war es zentral, den Strompreis von Urnäsch zu eruieren. Der Strompreis für Kleinverbraucher setzt sich aus dem Netznutzungspreis, in Urnäsch bei Hochund Niedertarif Fr./kWh, und aus dem Energiepreis, in Urnäsch Fr./kWh bei Hoch- und Niedertarif, zusammen. Der gesamte Strompreis für Kleinverbraucher beläuft sich also bei Hoch- und Niedertarif auf Fr./kWh (Elektrizitätswerke Urnäsch, 2010). Im Folgenden werden die Berechnungen für Energiesparlampen, elektrische Geräte und Standby genauer erläutert Energiesparlampen Eine konventionelle Glühbirne (Glühlampe Standard 60 W) wurde einer modernen Energiesparlampe (Osram Dulux Superstar 7 W) gegenüber gestellt (Topten, 2010a). Es ist wichtig zu sehen, dass sich die Leistung in Watt und der Preis in Franken pro Lampe unterscheiden. Die Brenndauer von durchschnittlich drei Stunden pro Tag ist bei beiden Lampentypen identisch (Philips, 2009). Um das Einsparpotential berechnen zu können, musste zuerst der unterschiedliche Anschaffungspreis beachtet werden, da die Energiesparlampe eine grössere Lebensdauer hat als eine konventionelle Lampe. Der Anschaffungspreis in Franken pro Lampe und Jahr wurde anhand der Formel 14 errechnet, dabei wurde die Division aus Brenndauer und Lebensdauer mit dem Lampenpreis multipliziert. Diese Rechnung wurde einmal für die Energiesparlampe und einmal für die konventionelle Lampe durchgeführt. Die erhaltene Differenz aus den beiden Rechnungen macht die Einsparung im Anschaffungspreis aus. Anschaffungspreis = Brenndauer / Lebensdauer * Lampenpreis (14) Anschaffungspreis in [Fr./(Lampe*Jahr)] Brenndauer in [h/(lampe*jahr)] Lebensdauer in [h/lampe] Lampenpreis in [Fr./Lampe] 68

75 Q E = Brenndauer * Leistung * 1 / 1000 * 365 (15) Q E in [kwh/(lampe*jahr)] Brenndauer [h/(tag*lampe)] Leistung [W] Der Verbrauch pro Lampe in kwh pro Jahr ergibt sich aus der Multiplikation der Brenndauer und der Leistung (siehe Formel 15). Die Faktoren 1 / 1000 [kwh/wh] und 365 [Tage/Jahr] dienen zur Korrektur der Einheiten. Diese Rechnung wurde einmal für die Energiesparlampe und einmal für die konventionelle Lampe durchgeführt. Aus der Differenz dieser beiden Rechnungen ergab sich das Einsparpotential. Q E = ( Q E * Strompreis + Anschaffungspreis) * # Lampen (16) Q E in [Fr./Jahr] Q E in [kwh/(lampe*jahr)] Strompreis [Fr./kWh] Anschaffungspreis [Fr./(Lampe*Jahr)] # Lampen [Lampen] In einem zweiten Schritt wird in Formel 16 die aus Formel 15 errechnete Differenz der Verbräuche pro Lampe in kwh pro Jahr mit dem Strompreis multipliziert. Die Summe aus den jährlichen Stromkosten und der aus Formel 14 errechneten Differenz der Anschaffungspreise ergab die totalen jährlichen Kosten für eine Lampe. Durch die Multiplikation mit der totalen Anzahl Lampen im Haus (siehe Teil 1), konnten letztlich die totalen Einsparungen in Franken pro Jahr errechnet werden Elektrische Geräte Hier wurden die Vergleichsrechnungen für die alltäglichen Geräte wie Kühlschrank, Tiefkühler, Waschmaschine, Tumbler und Geschirrspüler behandelt. Es wurden die energieeffizientesten Geräte, die heute auf dem Markt erhältlich sind, mit den Geräten der betrachteten Haushalte verglichen. Q G = (Energieverbrauch alt Energieverbrauch neu ) * Gebrauch (17) Q G in [kwh/jahr] Energieverbrauch alt, Energieverbrauch neu in [kwh/gebrauch] Gebrauch in [Gebrauch/Jahr] 69

76 Die Differenz aus dem alten und neuen Energieverbrauch wurde mit dem jährlichen Gebrauch multipliziert (siehe Formel 17). So erhielt man die möglichen jährlichen Einsparungen der betrachteten Haushalte in kwh pro Jahr. Bei den Geräten Waschmaschine, Tumbler und Geschirrspüler wurde miteinbezogen, wie oft die Geräte im Jahr benutzt werden. Die jährlichen Gebrauchsangaben stammen aus der Umfrage (siehe Teil 1). Q G = Q G * Strompreis (18) Q G in [Fr./Jahr] Q G in [kwh/jahr] Strompreis in [Fr./kWh] In Formel 16 werden die möglichen Einsparungen in kwh pro Jahr mit dem Strompreis multipliziert. Dies ergibt die Einsparungen in Franken pro Jahr. Es wurde versucht den aus den Hausinventaren erfassten Geräten ein möglichst ähnliches energieeffizientes Gerät gegenüber zu stellen. Der Kühlschrank der Energieklasse B weist den gleichen Nutzinhalt auf wie der Kühlschrank mit der Energieklasse A++. Gleiches gilt für die restlichen Geräte. Ebenso wurde auf die Lebensdauer der Geräte geachtet. Ein Kühlschrank hat eine durchschnittliche Lebensdauer von zwölf Jahren. Alle anderen betrachteten Geräte sind im Mittel 15 Jahre in Gebrauch. Es wird angenommen, dass energieeffiziente Geräte gleiche Lebensdauern wie konventionelle Geräte aufweisen, deshalb wird die Lebensdauer in den Berechnungen nicht weiter berücksichtigt. Gleiches gilt für den Kaufpreis, er wurde in den Berechnungen nicht direkt berücksichtigt. Auf Lebensdauer und Anschaffungspreis wird im Kapitel 11, Diskussion, genauer eingegangen Standby-Betrieb Zur Abschätzung der Standby-Verluste wurde das Berechnungsprogramm Energiebox von Energie Schweiz zu Hilfe genommen (Energybox, 2010). Das Programm lieferte die Werte des Standby-Verbrauchs (in Watt) für die betrachteten Geräte. Aus den Daten der durchgeführten Befragungen konnten die Stunden, in denen die Geräte im Standby laufen, entnommen werden. In der Umfrage wurde einerseits nach der Verwendungsdauer der Geräte pro Tag und andererseits nach dem Ausschalten der 70

77 Geräte gefragt (siehe Tab. 19). Aus diesen beiden Antworten konnte die Standby- Dauer der jeweiligen Geräte ermittelt werden. Die Leistung und die erwähnte Standby-Dauer wurden multipliziert und zusätzlich mit 1 / 1000 [kwh/wh] und 365 [Tage/Jahr] korrigiert. Das ergab die möglichen Einsparungen in kwh pro Jahr (siehe Formel 19). Q SB = Leistung * Standby-Dauer * 1 / 1000 * 365 (19) Q SB in [kwh/jahr] Leistung in [W] Standby-Dauer in [h/tag] Q SB = Q SB * Strompreis (20) Q SB in [Fr./Jahr] Q SB in [kwh/jahr] Strompreis in [Fr./kWh] Der jährliche Stromverbrauch der Haushalte wurde in Formel 20 mit dem Strompreis von Urnäsch verrechnet. Das ergab die Einsparungen für die Vermeidung von Standby-Betrieb in Franken pro Jahr. 9.7 Totale Einsparungen Im vorliegenden Kapitel wird die Zusammenstellung der Resultate beschrieben. Vor allem sollen die vollzogenen Rechnungen, welche zu den Resultaten in Tab. 35 geführt haben, erläutert werden. In Tab. 35 sind alle zuvor besprochenen Einsparpotentiale aufgelistet. Neu wird zwischen kurz- und langfristig umsetzbaren Massnahmen unterschieden. Kurzfristige Massnahmen werden folgendermassen definiert: Es sind diejenigen Massnahmen, welche sich ohne grosse Vorplanung umsetzen lassen. Es entsteht dabei kein erheblicher Mehraufwand an Kosten, d.h. die Investitionskosten sind mittel bis tief. Konkret sind dies das Installieren von Wasserspardüsen und Energiesparlampen sowie das Auswechseln der elektrischen Geräte und Vermeidung von Standby-Betrieb. Im Gegensatz dazu erfordern langfristige Massnahmen eine Planung und Baueingabe. Ebenfalls entstehen hohe Investitionskosten. Die Investitionskosten werden in die drei Kategorien hoch, mittel und tief eingeteilt. Die Re- 71

78 sultate für die Höhe der Investitionskosten unterliegen keinen Berechnungen, sondern groben Schätzungen. In der Kategorie Heizen konnten die Einsparungen in Franken pro Jahr für beide Häuser aus Tab. 24 beziehungsweise Tab. 25 übernommen werden. Die Einsparungen in kwh pro Jahr mussten über die Formel 21 berechnet werden. Die Einsparungen der Nutzenergie konnte aus Tab. 24 beziehungsweise Tab. 25 übernommen werden. Für die Berechnung der Emissionen sind aber die Einsparungen der Endenergie relevant. Darum mussten die Einsparungen Nutz in kwh pro Jahr noch mit dem Wirkungsgrad ɳ dividiert werden. Das ergab die Einsparungen End in kwh pro Jahr (siehe Formel 21). Da beide Häuser eine Ölheizung besitzen, wurde der Wirkungsgrad verwendet (Aebischer et al., 2002). Die möglichen Emissionseinsparungen wurden über die Formel 22 errechnet. Die Einsparungen End wurden mit dem CO 2 -Emissionsfaktor in g CO 2 e pro kwh multipliziert. Die Multiplikation mit 1 / 1000 [kg/g] diente zur Korrektur der Einheiten. Der Emissionsfaktor von Öl wurde der physikalischen Literatur entnommen. Er beträgt 288 g CO 2 e pro kwh (Wokaun, A., 2009). Einsparungen End = Einsparungen Nutz * 1/ɳ (21) Einsparungen End in [kwh/jahr] Einsparungen Nutz in [kwh/jahr] ɳ in [1] Emissionen = Einsparungen End * CO 2 -Emissionsfaktor * 1 / 1000 (22) Emissionen in [kg CO 2 e/jahr] Einsparungen in [kwh/jahr] CO 2 -Emissionsfaktor in [g CO 2 e/kwh] In der Unterkategorie Warmwasser wurden die Formeln 21 und 22 verwendet. Da Haus Nr. 18 einen Elektroboiler aus dem Jahre 2005 besitzt, wurde ein anderer Wirkungsgrad ɳ von 0.73 verwendet (Stadt Zürich, 2010). Hinzuzufügen gilt es noch, dass die Frischwassereinsparungen in Franken pro Jahr aus Tab. 30 stammen. In der Kategorie Elektrizität wurden die Einsparungen in Franken pro Jahr für alle Unterkategorien aus Tab. 31, Tab. 32, Tab. 33, Tab. 34 beziehungsweise Tab. 35 übernommen. Der Wirkungsgrad (Formel 21) wurde nicht in die Berechnungen mit- 72

79 einbezogen, so konnten die Einsparungen in kwh pro Jahr direkt aus den oben genannten Tabellen herausgelesen werden. Die möglichen Emissionseinsparungen wurden anhand der Formel 22 berechnet. Als CO 2 -Emissionsfaktor diente der Schweizerische Konsumstrommix von 154 g CO 2 e pro kwh (BAFU, 2006). 73

80 10 Resultate Dieses Kapitel in ist in vier Unterkapitel gegliedert. In 10.1 werden die Resultate der Transmissions- beziehungsweise die Lüftungsverluste der beiden Häuser behandelt. Die potentiellen Wassereinsparungen (Warm- sowie Frischwasserverbrauch) werden in Kapitel 10.2 beschrieben. In 10.3 folgen die Resultate der Berechnungen zu Energiesparlampen, elektrischen Geräten im Betrieb und zum Standby-Betrieb. Im letzten Abschnitt (Kapitel 10.4) werden die totalen Einsparungen für die beiden Häuser präsentiert Heizen Transmissionseinsparungen Tab. 24 oben zeigt, dass sich die Einsparungen pro Jahr beim Haus Nr. 14 auf total Fr. belaufen. Dieser Betrag setzt sich aus den Komponenten Aussenwände Fr., Fenster Fr., Dach Fr. und Keller Fr. zusammen. Die Einsparungen pro Jahr belaufen sich beim Haus Nr. 18 auf Total Fr. (siehe Tab. 24 unten). Dieser Betrag setzt sich aus Fenster Fr. und Dach Fr. zusammen. Die Einsparungen für die Aussenwände und den Keller wurden nicht berechnet, da die Isolationen die neusten Richtlinien erfüllen. 74

81 Tab. 24: Berechnung der Transmissionseinsparungen 75