Wachstum des Stromverbrauchs im Haushalt trotz Effizienzverbesserung. Muss das so sein?

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1 Wachstum des Stromverbrauchs im Haushalt trotz Effizienzverbesserung. Muss das so sein? Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern,

2 Übersicht 1. Warum ist die Stromnachfrage in der Vergangenheit gewachsen? 2. Wie kann die Stromnachfrage in Zukunft aussehen? 3. Voraussetzungen, dass die Stromnachfrage längerfristig abnimmt Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 2

3 Endenergieverbrauch in der Schweiz Endverbrauch nach Energieträgern 1'000'000 TJ 800' ' '000 Anteil Strom % % % % % davon Haushalte % % % 200' Holz und Holzkohle Kohle und Koks Müll und Industrieabfälle Erdölbrennstoffe Erdöltreibstoffe Gas Elektrizität Fernwärme Übrige erneuerbare Energien Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 3

4 Stromverbrauch Haushalte d-bev. d-m2/bev. d-s/m Strom Strom/B Strom/W Strom/EBF Quelle: Gesamtenergiestatistik der Schweiz, CEPE Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 4

5 Stromverbrauch Haushalte Stromverbrauch CH = Anzahl Personen * m2 pro Person * Stromverbrauch pro m2 Anzahl Personen * Wohnungen pro Person * Stromverbrauch pro Wohnung Anzahl Personen = Mengenkomponente m2 pro Person = Struktur- + Mengenkomponente Stromverbrauch pro m2 = Technik- + Nutzungs- + Strukturkomponente Anzahl Personen = Mengenkomponente Personen pro Wohnung = Struktur - + Mengenkomponente Stromverbrauch pro Wohnung = Technik- + Nutzungs- + Strukturkomponente Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 5

6 Modellierung Stromnachfrage Haushalte En =! k n k * e k * s k * i k k Gerätetyp/Anwendung 1 bis K + n k Anzahl Geräte (Mengenkomponente) + e k spezifischer Verbrauch des Standardgeräts bei Standardnutzung (Technikkomponente) -- s k Grösse/Nutzen des Gerätes (Strukturkomponente) + i k Intensität der Nutzung (Nutzungs-, Verhaltenskomp.) + Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 6

7 Stromverbraucher, Typen von Geräten/Anwendungen Ohne Widerstandsund Wärmepumpenheizung Quelle: Huser, Grieder, Wiederkehr; Bulletin SEV/VSE 4/06 Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 7

8 Stromverbraucher, Typen von Geräten/Anwendungen Ohne Widerstandsund Wärmepumpenheizung Quelle: Huser, Grieder, Wiederkehr; Bulletin SEV/VSE 4/06 Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 8

9 (Neue) Gerätetypen/Anwendungen Pflege: Fön Staubsaugen, Closomat Sauna, Schwimmbad Wasserbett Klima: Heizstrahler elektrische Fussbodenheizung (z. B. in Badezimmer) Storenantriebe Komfortlüftung Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 9

10 Anzahl Geräte pro Haushalt Quelle: Brunner et al., Energieeffizienz bei Elektrogeräten, BFE, 2001 Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 10

11 Anzahl Geräte pro Haushalt Quelle: Huser, Grieder, Wiederkehr; Bulletin SEV/VSE 4/06 Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 11

12 Spezifischer Stromverbrauch HH-Grossgeräte / white goods (Elektrolux, 2001) Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 12

13 Leistungsbedarf für 1000 lm [Watt] 10' Spezifischer Stromverbrauch Lampen Paraffinkerzen Goebel Glühbirnen Gaslampen Edison mit Kohlefaden Glühstrumpf mit Wolframwendel Fluoreszenzlampen Halogenlampe Niederdruck Natriumdampflampen Theoretisches Minimum Jahre 2000 Quelle: Spreng, Vorlesung, ETHZ, 2006 Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 13

14 Spezifischer und absoluter Stromverbrauch Beleuchtung (Quelle: esc, 2007) Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 14

15 1E+00 1E-01 1E-02 1E-03 1E-04 1E-05 1E-06 1E-07 1E-08 Spezifischer Stromverbrauch Computer ZUSE Z4 ERMETH CDC 1604 CDC 6400/6500 IBM 370/168 PC Cray 1E-09 MUSIC 1E Quelle: Aebischer/Mutzner/Spreng, 1994, und Aebischer/Bradke/Kaeslin, 2000 Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 15

16 Durchschnittlicher Stromverbrauch pro Haushalt 1991->2005 i? s i n i K Quelle: Huser, Grieder, Wiederkehr; Bulletin SEV/VSE 4/06 Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 16

17 Effizienzverbesserungen und Energieverbrauch in den USA Quelle: Laitner, 2005 Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 17

18 Wie kann die Stromnachfrage in Zukunft aussehen? Energieperspektiven des BFE Szenario I Weiter wie bisher Szenario II Verstärkte Zusammenarbeit Szenario III Neue Prioritäten Szenario IV Auf dem Weg zur 2000 Watt Gesellschaft Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 18

19 Quelle: Hofer, 2007 Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 19

20 Spezifischer Stromverbrauch BFE-Szenario IV Spezifischer Verbrauch, relativ zu Quelle: Hofer, Bel Geschirrspüler Kühlschrank Kühl-Gefrier Tiefkühl Waschmaschine Waschtrockner Wäschetrockner Farb-TV Video Computer Quelle: Hofer, Prognos, 2007 Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 20

21 Spezifischer Stromverbrauch BFE-Szenario IV Spezifischer Verbrauch, relativ zum Szenario I Trend (oder BAU ) Quelle: Hofer, Bel Geschirrspüler Kühlschrank Kühl-Gefrier Tiefkühl Waschmaschine Waschtrockner Wäschetrockner Farb-TV Video Computer Quelle: Hofer, Prognos, 2007 Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 21

22 Erweiterte Energieeffizienz für eine nachhaltige Zukunft technische Energieeffizienz, z.b. Bestgerätestrategie Verhaltenskomponente ( sparsam ), z.b. Innentemperatur, Standby Hinterfragung der Energiedienstleistung oder der Mengenkomponente ( haushälterisch ), z.b. Wohnfläche pro Person, Grösse des Kühlschranks und des Fernsehers, Nutzen des 2. Kühlschranks im Keller und des 3. im Büro Substitutionen und nicht zusätzlich, z.b. s ausdrucken, E-Shopping und doch zum Einkaufen fahren Ein Indikator für erweiterte Energieeffizienz ist Energieverbrauch pro Person, z.b Watt/Person (= 2000 W/P * 8760 h/jahr = kwh/p.jahr) Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 22

23 Voraussetzungen für Szenario IV (1) Weltweit Neue Prioritäten (Regierungen und Zivilgesellschaft, freiwillige Zusammenarbeit) Schnelle Diffusion von best practice F+E mit Fokus auf Energieeffizienz Energieabgabe: Erhöhung der Preise für Endverbraucher um 100%, Erlös teilweise zur Finanzierung von Energieprogrammen Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 23

24 Voraussetzungen für Szenario IV (2) Einstellung/Verhalten auf zwei Stufen Gesellschaftliche Prioritäten/Werte, z.b. ökologische Steuerreform, Technik gezielt einsetzen Individuelles Handeln, z.b. Betriebsoptimierung, längerfristige Investitionsentscheide Einstellung/Verhalten aller Akteure Politiker: Energiepolitik ist auch Steuerpolitik, Wirtschaftspolitik, Verkehrspolitik, Forschungspolitik, Raumplanung, Investoren (Mietwohnungen!), Industrie/Handel/Gewerbe, Architekten, Finanzinstitute, Energieversorger, Endkonsumenten Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 24

25 Aebischer B., Bradke H. und Kaeslin H., Energie und Informationstechnik. Energiesparer oder Energiefresser?. Bulletin der ETH Zürich, Nr. 276 (January), cc.ethz.ch/cc/bulletin/fmpro?-db=bulletin.fp5&-format=bulletin%5fdetail%5fde.html&-lay=html&- sortfield=seite&-op=eq&heftnummer=276&-max= &-recid=120&-find= Aebischer B., Mutzner J. und Spreng D, Strombedarfsentwicklung im Dienstleistungssektor. Bulletin SEV/VSE 16/94 Brunner, C.U. et al., Energieeffizienz bei Elektrogeräten. Wirkung der Instrumente und Massnahmen. BFE, Bern Bundesamt für Energie, Gesamtenergiestatistik der Schweiz. Bern Bundesrat Leuenberger, Das Ziel und der Weg: Die 2000-Watt-Gesellschaft. EU-G8 Energieeffizienz- Konferenz. ESC, Energiestrategie der ETH Zürich. Entwurf. Energy Science Center. ETH Zürich, Zürich ETH-Rat, 1998, 2000 Watt-Gesellschaft - Modell Schweiz Hofer, P., Der Energieverbrauch der Privaten Haushalte, Ergebnisse der Szenarien I bis IV und der zugehörigen Sensitivitäten BIP hoch, Preise hoch und Klima wärmer. BFE, Bern &endung=der%20energieverbrauch%20der%20privaten%20haushalte,%201990%20-% Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 25

26 Huser, A., T. Grieder und K. Wiederkehr, Geräteausstattung und Stromverbrauch von Schweizer Haushalten. Bulletin SEV/VSE, 4/06 Laitner, J. Skip, Prospects for Energy Efficiency Gains in an Alternative Policy Scenario. Policies to Shape an Alternative Energy Future. IEA, Paris, May Schläpfer, K., Watt Gesellschaft als Herausforderung für den Haushaltgerätemarkt. Vortrag ETH Zürich, Zürich Schweizerischer Bundesrat, 2002, Strategie Nachhaltige Entwicklung 2002, Spreng, D., Vorlesungsskript, ETH Zürich, Zücrich Vortragsreihe Forum Allgemeine Ökologie, Bern, Dr. Bernard Aebischer, CEPE, ETH Zürich 26