Technische Geräte benötigen Strom, um zu funktionieren. Gebäude haben einen bestimmten Heizbedarf (oder Kühlbedarf), um angenehme Temperaturen zu halten. Sie verbrauchen also Energie bzw. wandeln Nutzenergie in eine für uns nicht mehr verwertbare Form um. Da für Menschen nutzbare Energie jedoch ein wertvolles und teures Gut ist, welches zum Teil auch noch sehr umweltschädlich produziert wird, ist es wichtig, den Energieverbrauch, so weit es geht, zu senken. UHRIG klärt auf.

Was versteht man unter Energieverbrauch?

Die genaue physikalische Definition des Begriffs „Energieverbrauch“ bezeichnet den Energiebedarf eines bestimmten Verbrauchers (Maschine, Gebäude, Organismus) über einen festgelegten Zeitraum. Die Energie wird dabei nicht direkt verbraucht – dies ist physikalisch auch überhaupt nicht möglich. Stattdessen wird die Energie lediglich in eine andere Form umgewandelt. In der Regel ist dies thermische Energie mit einem sehr viel niedrigen Temperaturniveau, welche sich kaum noch sinnvoll bzw. wirtschaftlich verwerten lässt. Energieexperten unterscheiden hier zwischen Exergie (Energie, die noch Arbeit verrichten kann) und Anergie (Energie, die keine Arbeit mehr verrichten kann).

Spricht man umgangssprachlich von Energieverbrauch, so ist damit der Energiebedarf für unterschiedliche Anwendungsgebiete gemeint, etwa der Betrieb von Geräten und Fahrzeugen, das Beheizen von Gebäuden und Trink- bzw. Brauchwasser oder aber diverse andere Prozesse. In der Regel steht dabei die Endenergie im Fokus, also der Teil der Energie, der nach verschiedenen Verlusten durch Umwandlung von Primärenergieträgern und Transport letztendlich „einsetzbar“ ist. Energiebedarf lässt sich zudem nicht nur auf einzelne Geräte oder Gebäude beziehen, sondern ebenfalls auf deren Nutzer. So wird nicht selten vom Energieverbrauch pro Kopf oder pro Haushalt gesprochen, meist über eine bestimmte Zeitperiode und Einheit. Ein Beispiel: Der durchschnittliche Stromverbrauch eines Vier-Personen-Haushalts in Deutschland beziffert sich auf etwa 3.000 bis 4.500 Kilowattstunden pro Jahr.

Die Produktion bzw. der Bezug von Strom und Wärme kostet logischerweise Geld. Zudem erfolgt die Energieversorgung in Deutschland noch immer zu mehr als der Hälfte durch fossile Brennstoffe, deren Verfeuerung die Umwelt schädigt und den Treibhauseffekt unnatürlich verstärkt. Aus diesem Grund ist es wichtig, den Energieverbrauch in Industrie, Verkehr und privaten Haushalten zu senken und Primär- sowie Nutzenergie durch effiziente Geräte und Verfahren bestmöglich zu verwerten. Die erzeugte Energie sollte dabei über nachhaltige und somit grüne Energiequellen bereitgestellt werden. Man spricht daher häufig auch von grünem Strom als Synonym für Ökostrom oder der grünen Wärme.

 

Wie lässt sich der Energieverbrauch senken?

Durch das Verringern des Energieverbrauchs lassen sich nicht nur große Mengen Kosten einsparen, ebenso müssen weniger fossile Brennstoffe zur Strom- oder Wärmeerzeugung verfeuert werden, was unserer Umwelt massiv zugutekommt. Um Energie einzusparen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Die naheliegendste ist es, den Konsum von Elektronik und anderer Technik einzuschränken, also anstatt des eigenen Fahrzeugs öffentliche Verkehrsmittel zu nutzen oder anstatt der Stand-By-Taste am Fernseher zu drücken, direkt den Stecker zu ziehen. Jedoch sind nur wenige Menschen dazu bereit, ihren Lebenskomfort einzuschränken und ihre Gewohnheiten zu ändern. Eine andere Option ist die Nutzung von effizienter Technologie. So verbrauchen etwa moderne Haushaltsgeräte weitaus weniger Strom als alte. Neu produzierte Fahrzeuge verbrennen weniger Kraftstoff als jene, die vor zehn Jahren gebaut wurden. Und auch bei der Beleuchtung können Energiesparlampen und LEDs anstatt herkömmlicher Glühbirnen zum Einsatz kommen und beim Energiesparen helfen. Zwar sind diese Neuanschaffungen immer mit einer Mehrinvestition verbunden, auf lange Sicht können sie sich jedoch durch eingesparte Energiekosten nach gewisser Zeit rentieren. Bei einer Glühbirne werden beispielsweise nur fünf Prozent der zugeführten Energie in Licht umgewandelt. Der Rest geht als Abwärme verloren. Eine Glühbirne ist damit eher ein Heizgerät als ein Leuchtmittel. Forschung und Industrie entwickeln zudem diverse Produkte stetig weiter, wodurch sie noch effizienter arbeiten und günstiger in der Herstellung werden.

Eine weitere Option ist es, die Energieerzeugung zu optimieren. Werden Energieträger besser verwertet – also die enthaltene Primärenergie effektiver in nutzbare Energie umgewandelt – lassen sich der Verbrauch von Kohle, Erdöl und Erdgas sowie Biomasse ebenfalls reduzieren. Dies kann zum Beispiel über die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) geschehen, bei der die Stromproduktion ebenfalls mit der Bereitstellung von Wärme über die entstehende Abwärme verbunden wird. Während ein herkömmliches Gaskraftwerk etwa nur 40 Prozent seines (fossilen) Brennstoffs in Elektrizität umwandelt, erreicht eine mit Gas arbeitenden KWK-Anlage einen Wirkungsgrad von 80 bis 90 Prozent. Die Stromerzeugung wird dabei etwas geschmälert, dafür ist der Gesamtwirkungsgrad jedoch weitaus höher und Heizsysteme können an anderer Stelle abgeschaltet werden. Das hilft, enorme Mengen Erdgas einzusparen.

Dieses Energierecycling funktioniert jedoch nicht nur in Heizkraftwerken, sondern auch bei vielen anderen Prozessen. In der Industrie lässt sich über Wärmetauscher und -pumpen ebenfalls thermische Energie aus der Abwärme gewinnen, die sonst ungenutzt verloren gehen würde. Ein weiteres System, wo besonders viel Wärmeenergie ungenutzt abgeleitet wird, ist die Abwasserbeseitigung. Auch in der Kanalisation lassen sich Wärmetauscher installieren, die die Energie, die zuvor zum Erhitzen des Brauch- oder Trinkwassers eingesetzt wurde, recyceln können, wodurch sich eine Neuerzeugung an anderer Stelle einsparen lässt. Zu den Vorteilen des Energierecyclings aus Abwärme und Abwasser gehört es, dass die Wärmequellen ganzjährig vergleichsweise warm sind und die Technologien auf bestehende Infrastrukturen zurückgreifen, also leicht zu installieren sind. Studien belegen, dass sich ca. 14 % des gesamtdeutschen Wärmebedarfs mit der Energie aus Abwasser decken ließen, wenn die Technologie an allen wirtschaftlich sinnvollen Standorten zum Einsatz käme. Die so erreichten Einsparungen bei fossilen Brennstoffen wären massiv und würden eine wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung und damit der Wärmewende spielen. Ohne diese Technologie ist die Energiewende und damit das Erreichen der Klimaziele fast nicht möglich.

 

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Mit den hocheffizienten Therm-Liner-Modulen von UHRIG führen Sie „Abfallenergie“ aus dem Abwasser noch einer sinnvollen Verwendung zu und sparen dadurch bei der konventionellen Erzeugung von Heiz- und Prozesswärme – sowohl an umweltschädlichen Brennstoffen als auch an Kosten. Die praktischen Wärmetauscher lassen sich dabei leicht in jede bestehende Kanalinfrastruktur integrieren und sind dazu noch sehr robust und nahezu wartungsfrei. Betreiben Sie das Wärmepumpensystem dann noch mit regenerativ erzeugtem Strom – also Ökostrom –, arbeitet es sogar gänzlich ohne Schadstoffausstoß. Und es gibt noch einen Vorteil, den wir nicht verschweigen möchten: Das System funktioniert in zwei Richtungen. Im Winter können Sie damit Heizen. Im Sommer lassen sich so Gebäude günstig kühlen.

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