Wie viel bringt uns das Energiesparen? Wärmedämmung, neue Produktionsweisen in der Industrie, Haushaltsgeräte, Bürotechnik, Carsharing etc. Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Mauch Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v., München www.ffe.de 1 Wie viel bringt uns das Energiesparen? Wärmedämmung, neue Produktionsweisen in der Industrie, Haushaltsgeräte, Bürotechnik, Carsharing etc. Situation heute Energiesparen Wärmedämmung Neue Produktionsweisen Haushaltsgeräte, Bürotechnik Carsharing Fazit 22
Energiebilanz in Deutschland Quellen: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen BDEW-Projektgruppe Nutzenergiebilanzen IfE / TU München 33 Gesamte Nutzenergie: 4.402 PJ (31,3 %) Primärenergiebedarf Bayern 2009 Primärenergieverbrauch Bayern 2009 Gesamt 2.004 PJ Erdgas 18,7% Kernenergie 27,4% 2.040 PJ = 557 TWh Umwandlungsverluste: 748 PJ Endenergie: 1.305 PJ Mineralöl 38,8% Erneuerbare Energien 10,7% Braunkohle 0,3% Steinkohle 2,7% Sonstige 1) 1,4% 44 Quelle: StMWIVT, Energiebilanz Bayern 2009, Stand 27.02.2012 1) z.b. Müll ohne Biomasse, Fernwärme Energiebilanz_Bayern_2009.xlsx
Endenergieverbrauch Bayern 2009 Nach Energieträgern: Nach Sektoren: EndenergieverbrauchBayern2009 Gesamt1.305PJ EndenergieverbrauchBayern2009 Gesamt1.305PJ Mineralöl 47,2% Erdgas 21,7% Sonstige 8,7% Strom 21,3% Haushalte & sonstige Klein verbraucher 45% Verkehr 34% Verarbeiten desgewerbe 21% Braunkohle 0,3% Steinkohle 0,8% Energiebilanz_Bayern_2009.xlsx Energiebilanz_Bayern_2009.xlsx 55 Quelle: StMWIVT, Energiebilanz Bayern 2009, Stand 27.02.2012 Stromverbrauch Mögliche Szenarien 1) Referenz Stabiles und moderates Wachstum Steigende Nachfrage nach Energiedienstleistungen Zunehmende Komfortansprüche und Ausstattungsgrade Steigerung der Energieeffizienz entspricht der historischen Entwicklung; kein Strukturbruch 2)Erhöhte Technikeffizienz Sozio-ökonomische Rahmenbedingungen wie in Sz. 1 Verbraucherverhalten wie in Szenario 1 Beste verfügbare Technik bei Neuanschaffung oder Ersatz von Geräten und Anlagen 3)Positive Entwicklung Sozio-ökonomische Rahmenbedingungen wie in Sz. 1 Entwicklung der Technikeffizienz wie in Szenario 2 Bewusstere und sparsamere Nutzung von Energie ändert den Bedarf an Energiedienstleistungen 66
Vergleich des Stromverbrauchs der Szenarien Stromverbrauch in TWh 600 500 400 300 200 100 0 Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3 Industrie GHD Haushalte Verkehr Szenario 1: Stromverbrauch +20 % Szenario 2: Stromverbrauch +2 % Szenario 3: Stromverbrauch -4 % Der Stromeinsatz in Industrie und Verkehr steigt in allen drei Szenarien. In Haushalten und GHD nimmt der Stromverbrauch ab. Die Bedeutung von Strom nimmt relativ zum gesamten Endenergieeinsatz zu. Die CO 2 -Emissionen können bis 2050 um 64 % verringert werden (Szenario 3). Die politischen Ziele für die einzelnen Sektoren werden auch in Szenario 3 nicht erreicht. 77 Wie viel bringt uns das Energiesparen? Wärmedämmung, neue Produktionsweisen in der Industrie, Haushaltsgeräte, Carsharing etc. Situation heute Energiesparen Wärmedämmung Neue Produktionsweisen Haushaltsgeräte, Bürotechnik Carsharing Fazit 88
Leckageverluste in der Druckluftversorgung Lochdurch Luftverlustbei Energieverlustbei Kostenbei messer 6bar[l/s] 12bar[l/s] 6bar[kWh] 12bar[kWh] 6bar[ ] 12bar[ ] 1 1,2 1,8 0,3 1,0 144 480 3 11,1 20,8 3,1 12,7 1.488 6.096 5 30,9 58,5 8,3 33,7 3.984 16.176 10 123,8 235,2 33,0 132,0 15.840 63.360 99 Quelle: dena Effiziente Beleuchtung T8 Leuchtstoffröhren (58 W) hocheffiziente T5 Leuchtstoffröhren (36 W) mit hoher Lichtausbeute LED-Technologie (ca. 20 W) 10 http://www.led-universum.de/media/catalog/product/cache/1/thumbnail/9df78eab33525d08d6e5fb8d27136e95/c/l/clear_lens_bearb_mlogo_1_1.jpg
Hocheffiziente Heizungsumwälzpumpen Ungeregelte / stufengeregelte Heizungsumwälzpumpen (500 W) Hocheffiziente, drehzahlgeregelte Heizungsumwälzpumpen inkl. Dämmung (50 100 W) 11 Lernende Energie-Effizienz-Netzwerke (LEEN) Die FfE ist inzwischen im sechsten LEEN- Netzwerk aktiv, mit dem Ziel wirtschaftliche Effizienzpotenziale aufzuzeigen und bei der Umsetzung zu unterstützen Das Lernendes Energieeffizienznetzwerk München-Oberbayern ist auf dem Weg das geplante Ziel zu übertreffen 12
Teilnehmer aus vier aktiven Lernenden Energieeffizienz-Netzwerken 13 Wie viel bringt uns das Energiesparen? Wärmedämmung, neue Produktionsweisen in der Industrie, Haushaltsgeräte, Carsharing etc. Situation heute Energiesparen Wärmedämmung Neue Produktionsweisen Haushaltsgeräte, Bürotechnik Carsharing Fazit 14
Wärmedämmung von Rohrleitungen, Bauteilen und Anlagen Ungedämmte Handräder am Dampfverteiler Schlecht gedämmte Stellen am Dampfkessel 15 Durch Dämmung ungedämmter Stellen können Verluste um 50 bis 75 % reduziert werden Ergebnisse der Thermographischen Analyse 16
Sanierung Nordfassade des Gymnasiums Vor Sanierung (mit Glasbausteinen): Nach Sanierung: 17 Sanierung Hallenbad Vor der Sanierung war der Gang zum Hallenbad ungedämmt mit Fenstern aus Glasbausteinen: 18
Gasverbrauch FfE 19 Kosten und erzielbare CO 2 -Einsparungen durch Fugenabdichtung und Photovoltaikanlage im Vergleich 20 Rahmendaten EFH, Baujahr 1971-1980, spezifischer Raumwärmebedarf 174 kwh/(m²a) Fall 1: Abdichtung sämtlicher Fenster und Türfugen durch Fugendichtbänder, Investition ca. 90 Fall 2: Installation einer PV-Aufdachanlage, Leistung 1 kwp, Anlagenertrag 900 kwh/a, Investition ca. 2.900
Wie viel bringt uns das Energiesparen? Wärmedämmung, neue Produktionsweisen in der Industrie, Haushaltsgeräte, Carsharing etc. Situation heute Energiesparen Wärmedämmung Neue Produktionsweisen Haushaltsgeräte, Bürotechnik Carsharing Fazit 21 Faktor 10 in der Papierverarbeitung in Tunesien und Deutschland Tunesien Rolle 100 Blatt zweilagig Gesamtgewicht: 70 g Trägerrolle: 21 g bzw. 0,21 g/blatt Gewichtsanteil: 30 % Entsorgung: Mülldeponie Deutschland Rolle 250 Blatt zweilagig Gesamtgewicht: 127 g Trägerrolle: 5 g bzw. 0,02 g/blatt Gewichtsanteil: 4 % Entsorgung: Recycling bzw. Verbrennung 22
Wie viel bringt uns das Energiesparen? Wärmedämmung, neue Produktionsweisen in der Industrie, Haushaltsgeräte, Carsharing etc. Situation heute Energiesparen Wärmedämmung Neue Produktionsweisen Haushaltsgeräte, Bürotechnik Carsharing Fazit 23 Energieeffizienz von Haushaltsgeräten Haushaltsgeräte haben seit der Einführung der Energieeffizienzklassen Ihre Energieeffizienz deutlich verbessert. Beispiel Kühlgeräte: 1998 verbrauchte ein Handelsüblicher Kühlschrank noch 255 kwh/jahr, heute braucht ein vergleichbares Energieeffizientes Gerät nur noch 135 kwh/jahr (Quelle: dena) Beispiel Spülmaschine: Vergleich einer älteren Spülmaschine (links) mit neuer hocheffizienter Spülmaschine (rechts). Der Energieverbrauch bei Verwendung der neuen Spülmaschine reduziert sich von 1,4 kwh auf 0,6 kwh. 2000W 2000W Leistung 1500W 1000W 500W Leistung 1500W 1000W 500W 0W 0 10 20 30 40 50 60 ZeitinMinuten 0W 0 20 40 60 80 100 120 ZeitinMinuten 24
CO 2 -Verminderungskosten für den Einsatz von Geschirrspülmaschinen der Klasse A++ Kosten in Abhängigkeit vom Alter des Altgeräts 25 Quelle: CO 2 -Verminderung in Deutschland CO 2 -Verminderungskosten für den Austausch von PCs (gesamt) durch Notebooks Aus rein wirtschaftlicher Sicht nicht rentabel 26 Quelle: CO 2 -Verminderung in Deutschland
Wie viel bringt uns das Energiesparen? Wärmedämmung, neue Produktionsweisen in der Industrie, Haushaltsgeräte, Carsharing etc. Situation heute Energiesparen Wärmedämmung Neue Produktionsweisen Haushaltsgeräte, Bürotechnik Carsharing Fazit 27 Kumulierter Energieaufwand Vorgehensweise 28
Kumulierter Energieaufwand im CarSharing Vergleich der kumulierten Energieaufwände eines Benziners und eines Elektrofahrzeuges. 29 Annahme: Die Fahrleistung eines Fahrzeuges beträgt 5.000 km. CO 2 -Vermeidungskosten der Elektromobilität Vergleich eines VW Golf Benzin/Diesel/Elektro 30 Annahmen: Fahrleistung 15.000 km/jahr Nutzungsdauer 8 Jahre Zinssatz 7 % Anschaffungskosten heute: Benzin: 20.375 Diesel: 22.525 Elektro: 33.500 Elektro 2050 real: 25.000 Benzin: 1,55 /l Diesel: 1,40 /l Strom: 23 ct/kwh
Wie viel bringt uns das Energiesparen? Wärmedämmung, neue Produktionsweisen in der Industrie, Haushaltsgeräte, Carsharing etc. Situation heute Energiesparen Wärmedämmung Neue Produktionsweisen Haushaltsgeräte, Bürotechnik Carsharing Fazit 31 Fazit Es bestehen nach wie vor sehr große Einsparpotenziale in der Industrie, im Sektor GHD und in Haushalten. Effiziente Technik ist oft heute schon wirtschaftlich. Effizienzmaßnahmen sind meist wesentlich günstiger als der Ausbau regenerativer Energien In LEEN-Netzwerken ist eine 2-3-fache Effizienzsteigerung möglich (50 Betriebe in der Region zeigen dies gerade). Für die Integration regenerativer Energien ist intelligentes Energiemanagement unbedingt erforderlich. Elektromobilität ist heute noch eine sehr teure Option zur CO 2 -Vermeidung. Für die Zukunft ist die Entwicklung der Batteriepreise entscheidend. 32
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Mauch +49 (89) 158121-0 WMauch@ffe.de Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v. Am Blütenanger 71 80995 München www.ffe.de 33 Backup 34
Entwicklung des Strompreises für Haushalte in Deutschland Mengengewichteter Mittelwert über alle Tarife, inkl. Grundgebühr 35 Quellen: Bundesnetzagentur Monitoringbericht 2011 /BNETZA-08 11/, FfE-Berechnungen Tageslastgang im Detail Tageslastgang eines 2-Personenhaushalts aufgeteilt auf die Verbraucher 36
CO 2 -Vermeidungskosten Gebäudedämmung Maßnahmenpaket 3: Außenwanddämmung 18 cm Dämmung oberste Geschossdecke: 22 cm 37 Quelle: CO 2 -Verminderung in Deutschland CO 2 -Vermeidungskosten Industrie 38 Quelle: CO 2 -Verminderung in Deutschland, Aktualisierung 2012
CO 2 -Vermeidungskosten durch LED-Lampen 39 Quelle: CO 2 -Verminderung in Deutschland CO 2 -Vermeidungskosten Wärmepumpen 40 Quelle: CO 2 -Verminderung in Deutschland
Vergleich Wärmebedarf Einfamilienhaus vs. Mehrfamilienhaus 25000 Jährlicher Wärmebedarf Raumwärme & Warmwasser [kwh/a] 20000 15000 10000 5000 0 Einfamilienhaus Mehrfamilienhaus Gebäudetyp Einfamilienhaus Mehrfamilienhaus Einheit Wohneinheiten 1 Wohneinheit 7-12 Wohneinheiten Baualtersklasse 1971-1980 1971-1980 Wohnfläche je Wohneinheit 119 78 [m²] 41 Spezifischer Bedarf Raumwärme & WW pro Wohneinheit Quelle: FfE, 2011 200 159 [kwh/(m²a)] Energieverbrauch und Kosten im Vergleich 200-53 % Großes Einsparpotenzial: Spezifischer Wärmebedarf Raumwärme & Warmwasser [kwh/(m²a)] 160 120 80 40 Ein typischer Altbau mit einer Wohnfläche von rund 120 m² aus der Baualtersklasse 1971-1980 benötigt für Heizung und Warmwasser etwa 200 kwh/(m²a) Energie. Durch die Modernisierung der Gebäudehülle und eine Kesselerneuerung kann der Energiebedarf für Heizung und Warmwasser um über 50 % reduziert werden. Die jährlichen Heizkosten können somit mehr als halbiert werden. 0 Altbau unsaniert Altbau saniert Heizkosten: 1600 /a 750 /a 42