Verursachergerechte Kostenverteilung

Der intensive Verbrauch fossiler Primärenergie hat weitreichende Auswirkungen auf die Umwelt. Die Kosten für die Beseitigung der Umweltschäden, bzw. für die Entschädigung der Betroffenen werden bisher nur selten laut dem Verursacherprinzip auf die Verursacher zurückgeführt. Erste politische Forderungen zur Vermeidung der Umweltbeeinflussungen hatten zu technischen Verbesserungen geführt (Katalysator, Rauchgasentschwefelung, Umweltschutzauflagen), jedoch nicht zu einer Energieeinsparung.

In gewerblichen Gebäuden sind Gebäudeeigner, -nutzer und -betreiber häufig nicht identisch. Die Akteure, die in solchen Konstellationen Energiesparmaßnahmen umsetzen könnten, profitieren häufig nicht davon. Andererseits sind die Akteure, die den Verbrauch bestimmen (etwa Mitarbeiter), selten auch die Kostenträger. Auch im privaten Bereich werden viele Kosten, etwa Wasser oder Heizung, nach Quadratmetern auf die Nutzer verteilt. In solchen Situationen ist der Anreiz zur Energieeinsparung gering.

Bei Mietwohnungen besteht im deutschen Recht das Problem, dass der Mieter die Heizkosten zahlt und der Vermieter bei direkter Abrechnung mit den Energieversorgern nicht einmal die aktuellen Verbrauchswerte zeitnah erfährt, während bauliche Maßnahmen Sache eben dieses Vermieters sind (vgl. Nutzer-Investor-Dilemma).

In einem idealen Markt enthält der Preis einer Ware alle Kosten, die bei der Erzeugung dieser Ware anfallen. Bei der Ausbeutung natürlicher Ressourcen und insbesondere bei dem Verbrauch von fossiler Primärenergie entstehen Kosten, die in den betriebswirtschaftlichen Rechnungen nicht enthalten und somit nicht am Preis erkennbar sind. Dazu gehören Gesundheitsrisiken, langfristige Kosten zerstörter Biotope, Unfälle wie Ölpesten und Kernschmelzen, weltweite Kosten durch Klimaänderung und vieles mehr. Diese Kosten tragen die betroffenen Gesellschaften als Ganzes. Dadurch schwächt sich das marktwirtschaftliche Signal, das von einem hohen Energieverbrauch ausgeht, stark ab, der Energiepreis ist zu tief. Umgekehrt gibt es auch positive externe Effekte, die nicht in die Energiepreise eingehen, wodurch Energie zu teuer würde. Dazu zählt zum Beispiel eine durch billige Energiepreise ausgelöste wirtschaftliche Entwicklung und Wohlstandssteigerung. Daher wurden Energiepreise von Ländern wie USA und China auch oft subventioniert. Um Energiepreise zu erhalten, die den tatsächlichen Kosten entsprechen, empfehlen die meisten Ökonomen, diese positiven und negativen externen Effekte durch entsprechende Besteuerung mittels Lenkungsabgaben zu „internalisieren“.

Im Rahmen der Umweltökonomie versucht man externe Kosten zu internalisieren, indem man den physischen Ressourcenverzehr monetär zu bewerten versucht. Dies kann durch sogenannte Umweltzertifikate oder gezielte Steuern, wie die Öko-Steuer in der Bundesrepublik Deutschland, erfolgen. Umweltzertifikate berechtigen zur Nutzung einer ehemals knappen Ressource, bspw. zur Emission von Abgasen in einer bestimmten Höhe. Sie erfüllen jedoch nur dann ihren Zweck optimal, wenn die Kosten des Zertifikats dem monetär bewerteten Ressourcenverbrauch entsprechen, so dass die Verursacher die Kosten der Umwelt- und Gesundheitsschäden bei der Produktion wie jeden anderen Produktionsfaktor berücksichtigen. Gewinnmaximales Handeln führt im Modell zur Nutzung kostengünstigerer Produktionsverfahren, die sich in Energiesparmaßnahmen oder der Nutzung von Alternativenergien niederschlagen.

Mobile Endgeräte

Viele mobile Geräte verwenden Batterien oder Akkumulatoren als Energiespeicher. Diese haben eine begrenzte Größe und Masse und daher auch eine begrenzte Kapazität. Energieeinsparung kann daher vor allem die Betriebsdauer dieser Geräte steigern. Ein populäres Beispiel für derartige Geräte stellen Mobiltelefone dar. Bei ihnen ist es in den letzten Jahren gelungen, trotz erhöhten Funktionsumfanges die Gesamtgröße zu verringern. Neben den verbesserten Akkumulatoren ist dies vor allem in der effizienteren Ausnutzung der gespeicherten Energie begründet. So wird beispielsweise die Sendeleistung an die örtlichen Gegebenheiten angepasst, und die Beleuchtung der Anzeigen wurde effizienter. Auch andere tragbare Geräte erreichen durch den Einsatz energiesparender Mikroelektronik deutlich längere Betriebszeiten.

Kraftfahrzeuge

Die EU hatte 2006 verbindlich festgelegt, dass der Flottenverbrauch neu verkaufter KFZ von anfänglich 160 Gramm CO₂/km stufenweise auf 120 Gramm CO₂/km sinken müsse (siehe ECCP Europäisches Programm für den Klimaschutz) (120 Gramm / km entspricht ca. 5 Liter Benzin / 100 km oder 4,5 Liter Diesel / 100 km).

Bei Kraftfahrzeugen, speziell PKW, gibt es verschiedene Motivationen zu Energieeinsparung:

• Geringere Betriebskosten
• Ein kleinerer Tank lässt mehr Platz für Innen- und Kofferraum.
• Ein sparsames Fahrzeug besitzt eine höhere Reichweite bzw. eine geringere Kraftstoffmasse, und ein kleinerer Tank senkt das Fahrzeuggewicht und kann damit zu weiterer Kraftstoffersparnis führen.
• Ein geringeres Gesamtgewicht (egal durch welche Maßnahme) lässt bei gleicher Motorisierung bessere Fahrleistungen zu (Stichwort: Downsizing).

Im Laufe der Entwicklung wurde die Effizienz von Verbrennungsmotoren deutlich verbessert. Das Gewicht der Fahrzeuge stieg jedoch lange Zeit, vor allem zugunsten von Sicherheit, an (siehe Euro NCAP). Lediglich die Gewichte derjenigen Fahrzeuge, die als besonders kraftstoffsparend oder besonders sportlich vermarktet werden, lassen Merkmale des Leichtbaus bei Kraftfahrzeugen erkennen.

Heizenergie

2011 wurde in Deutschland ca. 40 % der Energie im Gebäudesektor verbraucht. Davon entfielen etwa 70 % (also 28 % absolut) auf den häuslichen privaten Energieverbrauch. Private Haushalte verbrauchen die meiste Energie für die Heizung bzw. Kühlung der Wohnräume. In Mitteleuropa ist vor allem das Heizen maßgeblich.

Entscheidend für die Einsparung von Energie sind die Regelung der Heizungsanlage sowie durch eine gute Wärmedämmung des Gebäudes.

Ältere Heizungen hatten einen Nutzungsgrad um 64 %, spätere Niedertemperaturheizungen erreichten bis zu 94 % und moderne Brennwertheizungen bis zu 104 % (Werte bezogen auf den Heizwert). Der Austausch alter Heizungsanlagen führten bis zu 40 % Energieeinsparung und war eine der Energiesparmaßnahmen, welche sich am schnellsten wirtschaftlich amortisierte.

Das durchschnittliche Alter der Heizgeräte in Deutschland lag 2015 bei 17 Jahren, mehr als ein Drittel (36 %) war älter als 20 Jahre. Über 70 % der installierten Heizgeräte hätten nur die Effizienzklasse C, D oder E erreicht. Die Bundesregierung beschloss im August 2015 die gesetzlichen Grundlagen zur Umsetzung des „nationalen Effizienzlabels für Heizungsaltanlagen“, welches ab dem 1. Januar 2016 für Heizkessel älter als 15 Jahre galt.

In den 1980er Jahren schätzte man die Wärmeverluste bei Kaminöfen (als Einzelraumheizungen) um die 70 % des eingesetzten Brennwerts.

Der Heizenergiebedarf verringert sich jeweils um durchschnittlich 6 % bei Absenkung der Raumtemperatur um 1 °C.

Der Heizenergieverbrauch lässt sich reduzieren, indem nachts sowie beim Verlassen der Wohnung die Heiz-Temperatur abgesenkt wird, siehe: Nachtabsenkung. Der Umfang der Einsparungsmöglichkeit ist umstritten. Gelegentlich wird empfohlen, die Nachtabsenkung auf 2 °C zu beschränken.

Moderne Umwälzpumpen und ein hydraulischer Abgleich der Heizung sparen Elektroenergie

Feuerungen

Fast sämtliche in Zimmern aufgestellte Einzelöfen (mit Kohle, Öl, Holz oder biogenen Pellets beheizt) nutzen aufgrund ihrer einfachen Konstruktion den Brennstoff schlecht aus – ein Großteil der erzeugten Wärme geht durch das Abgasrohr verloren. Selbst mit preiswerten Brennstoffen ist diese Art der Heizung unwirtschaftlich. Dies gilt insbesondere für offene Kamine. 1986 zählte man in bundesdeutschen Haushalten 2,6 Millionen Kachelöfen, offene Kamine und Kaminöfen mit einer jährlichen Zuwachsrate von rund 10 %. Die meisten Festbrennstofföfen belasten die Umwelt mit erhöhten Feinstaubemissionen.

Bei einer Studie aus dem Jahr 2003 zur Heizungsoptimierung wurde das Einsparungspotential für die Bundesrepublik Deutschland zwischen 20.000 und 28.000 GWh pro Jahr geschätzt, (zum Vergleich: das Kernkraftwerk Brokdorf speiste im Jahr 2010 11.360 GWh elektrischen Strom ins Netz ein). Die Gegenmaßnahmen waren (2003) mit Aufwänden von 2 €/m² bis 7 €/m² Wohnfläche vergleichsweise kostengünstig. Sehr viel Heizenergie (und damit Heizkosten) bei wenig Kostenaufwand kann durch Optimierung des Rücklaufs von Heizkörpern eingespart werden. Bei (Zentral-)Heizkesseln auch moderner Bauart können Stillstandsverluste auftreten, die (je nach Alter der Heizungsanlage und Brennstoff) bis zu 50 % der gesamten Brennstoffkosten ausmachen können (siehe Energieverschwendung).

Brennwertkessel nutzen zusätzlich die Kondensationsenthalpie des aus dem Abgas kondensierenden Wasserdampfs, indem die Verbrennungsgase bis unter den Taupunkt heruntergekühlt werden und so weniger Wärme durch den Schornstein entweicht. Das zum Heizkessel rücklaufende Kreislaufwasser sollte eine möglichst tiefe Temperatur aufweisen, um den tiefsten Rauchgastaupunkt zu unterschreiten und die Kondensation zu maximieren. Dies wird erreicht durch vergrößerte (Niedertemperatur-)Heizkörper, Fußbodenheizung oder Erwärmung der kalten Gebäude-Frischluft durch den Rücklauf des Heizkreises.

Weitere Maßnahmen sind:

• verbesserte Brennerkonstruktion und -führung
  • große Regeldynamik der Brennerleistung entsprechend Wärmebedarf, dadurch Vermeiden von Brenner-Stillstandszeiten mit damit verbundenen Auskühlverlusten (siehe dazu Erfassung und Vermeidung von unnötig hohen Energieverbräuchen)
  • Vermeiden unnötig häufiger und verbrauchsintensiver Brennerstarts durch größeren Temperaturschwankungsbereich (Hysterese)

Eine Wärmeersparnis gelingt auch durch Erwärmung u. a. der Heizungszuluft mit dem Rauchgas in doppelwandigen Edelstahl-Kaminröhren (Luft-Abgas-System).

Elektroheizungen

Elektroheizungen wandeln zwar die elektrische Energie vollständig in Heizwärme um, da jedoch in Wärmekraftwerken nur etwa 30 % und in Fotovoltaikanlagen nur etwa 15 % der Primärenergie in elektrischen Strom umgewandelt werden können, ist diese Art der Beheizung energetisch äußerst ineffizient und nur dann energetisch zweckmäßig, wenn eine Beheizung nur sehr selten erforderlich ist oder wenn die zum Heizen benötigte elektrische Energie aus Überschüssen erneuerbarer Energien stammt. Hierzu kann es sinnvoll sein, die elektrisch erzeugte Wärmeenergie zu speichern. Idealerweise sollen elektrische Speicherheizungen sich dann aufladen, wenn gerade ein Überangebot an Elektroenergie vorliegt. Das ist mit Rundsteuer-Relais möglich, die, vom Energieversorger gesteuert, Verbraucher ein- und ausschalten können.

Heizkörper

Strahlungsheizungen gelten als effizienter als Konvektionsheizungen (siehe dazu Kritik und Kontroversen), vor allem, wenn sie hydraulisch (mit Niedertemperatur-Rohrschlangen) betrieben werden.

Die ideale Ergänzung eines Brennwertkessels als umweltschonendes und energiesparendes Heizungssystem ist eine Niedertemperaturheizung in Form einer (am wenigsten durch Wärmekonvektion verlierenden Deckenheizung oder anderen Strahlungsheizung. Die geringe Vorlauftemperatur so einer Niedertemperatur-Strahlungsheizung (bis zu 40 °C) entspricht der optimalen Betriebstemperatur eines Brennwertkessels oder einer Solarthermie­Heizung. Fußbodenheizungen geben etwa zwei Drittel ihrer Wärme als Strahlungswärme ab, Deckenheizungen etwa 90 %. Die Temperaturerhöhung umgebender Raumflächen und Nichterwärmung von Luft führt zu einer Absenkung der Raumtemperatur und damit einer weiteren Energieeinsparung (6 % Energieeinsparung je abgesenktem Kelvin Raumtemperatur sind möglich). In gut wärmegedämmten Häusern können auch übliche Wandheizkörper mit geringen Heißwassertemperaturen aus einem Brennwertkessel betrieben werden. Eine ähnliche Behaglichkeit bei abgesenkter Raumtemperatur versprechen entlang der Außenwände verlegte Heizleisten, die durch aufsteigende Warmluft zunächst die Wandoberfläche erwärmen, welche die Wärme dann über die physiologisch vorteilhafte Wärmestrahlung an den Raum abgibt. Ebenso wie bei Wand- und Fußbodenheizungen kann so die Raumluft etwas kühler bleiben und Wärmestaus an der Zimmerdecke werden vermieden.

Wand- und Fußleistenheizungen sollten nicht durch Vorhänge oder Schränke abgeschirmt werden. Auch normale Heizkörper funktionieren effizienter, wenn vorhandene Verkleidungen und gegebenenfalls Vorhänge entfernt werden, welche den Luftstrom um den Heizkörper behindern. Sinnvoll ist es auch, die Wandfläche hinter dem Heizkörper besonders gut zu dämmen. Steht der Heizkörper in einer Wandnische, so wird in einem ungedämmten Gebäude durch die verringerte Wandstärke besonders viel Wärme durch die Außenwand verloren gehen. Ist eine stärkere Dämmung nicht möglich, hilft schon eine im Baumarkt als Rolle erhältliche drei bis fünf Millimeter dicke Styroporschicht mit aufkaschierter Alufolie die zur Außenwand gerichtete Wärmestrahlung des Heizkörpers zurück in den Raum zu reflektieren.

Für die Auswahl des Bodenbelages bei Fußbodenheizungen sind sowohl die Dicke als auch die Wärmeleitfähigkeit die entscheidenden Kriterien. Dünnere und besser Wärme leitende Beläge (Keramiken) verringern die Temperaturdifferenz. Gut dämmende und dickere Beläge (Teppiche) sind weniger günstig.

Thermostate an Heizkörpern und Heizgeräten regulieren die Raumtemperatur und steuern somit den Energiebedarf. Bei Wohnräumen gilt eine Temperatur von 20 bis 21 °C als Standard. Eine verringerte Raumtemperatur führt pro 1 °C zu einer durchschnittlichen Energieersparnis von 6 %.

Ein weiteres bauliches Mittel zur Energieeinsparung ist die Vermeidung unnötig hoher Räume. Der Temperaturunterschied zwischen Boden und Decke kann über 10 °C betragen. Jedoch genügt ein langsam laufender Deckenventilator, um die Wärme wieder gleichmäßig im Raum zu verteilen.

Ebenso sollten Treppenaufgänge durch Türen von den Wohnräumen abgeteilt sein.

Weitere Informationen zu Gebäuden unter Energiestandard, Niedrigenergiehaus und Passivhaus.

Fernwärme

Fernwärme wird durch Heizwerke bereitgestellt. Bei Kraft-Wärme-Kopplung ist die Energieeffizienz deutlich gesteigert. Kraft-Wärme-Kopplung ist ein Weg zur Primärenergieeinsparung bei der Erzeugung von Elektrizität und beim Heizen. Neben der großtechnischen Variante des Heizkraftwerks existieren auch technische Lösungen für den Haushalt (Blockheizkraftwerk und Mikro-KWK). Durch die Blockgröße von Heizwerken ist dort ein erhöhter technischer Aufwand wirtschaftlich, um die Energieeffizienz zu steigern. Dem stehen Wärmeverluste bei der Übertragung gegenüber. Fernwärmenetze helfen jedoch auch bei der Reduzierung der Abgaseinzelemissionen.

Prozesswärme

Abwärme aus Prozesswärme, wie sie in einigen Industrieanlagen anfällt, ist eher auf das räumliche Umfeld beschränkt.

Wärmepumpe

Eine Wärmepumpenheizung gewinnt Wärme durch das Kühlen der Außenluft, des Oberflächen- oder Grundwassers oder oberflächennaher Erdschichten. Wärmepumpen können den Wirkungsgrad der Stromerzeugung mittels fossiler Energieträger oder Kernspaltung ausgleichen und sind daher mit Feuerungen konkurrenzfähig. Die Kühlung der Außenluft als Wärmequelle ist stark außentemperaturabhängig und wird bei niedrigen Temperaturen unwirtschaftlich. Stehen hingegen günstige Bedingungen zur Verfügung (Wärme aus z. B. Oberflächenwasser oder grundwasserführenden Schichten) und werden Niedrigtarifzeiten und Überschüsse nachhaltig erzeugter Elektroenergie genutzt, zählen Wärmepumpen, verbunden mit Wärmespeichern, zu den effizientesten Heizungen. Nachteilig sind die hohen Investitionskosten.

Geothermie

Die Geothermie ist in Deutschland fast immer mit dem Einsatz von Wärmepumpen verbunden, da kaum Lagerstätten mit hoher Temperatur erreichbar sind. Die Geothermie ermöglicht effizientes umweltfreundliches Heizen, erfordert aber hohe Investitionen.

Sonnenkollektoren

Sonnenkollektoren können wesentliche Teile des Heizenergiebedarfes und des Warmwasserbedarfes decken. Hierzu tragen nicht nur effektive Sonnenkollektoren bei, sondern besonders auch Wärmespeicher mit bis zu saisonaler Kapazität. Verbunden mit Niedrigenergiehäusern kann Solarwärme eine aktive Heizung ganz ersetzen.

Stickoxid-Vermeidung

Durch die endotherme Stickoxidbildung (NO_x) bei allen Verbrennungsvorgängen wird Energie chemisch wieder gebunden (siehe auch Reaktionsenthalpie). Verbrennungstemperaturen unter 1.000 °C, wie sie beispielsweise mit katalysatorgestützten Porenbrennern möglich sind (sogenannte „Kalte Flamme“-Technik), können diese Art Energieverlust vermeiden. Dieses Verfahren wird sowohl für Industrieanlagen (zur Aufheizung von Werkstücken) als auch für Gebäudeheizungen verwendet.

Lüftung

Energieeffizientes Lüften erfordert die Aufmerksamkeit der Bewohner. Manuelles Lüften während der Heizperiode führt zu einem Energieverlust. In Häusern ohne automatisches Lüften mit Wärmerückgewinnung ist das Stoßlüften sowohl für das Erreichen einer guten Innenluftqualität als auch zur Einsparung von Heizenergie dem Dauerlüften (z. B. mittels Ankippen der Fenster) überlegen. Das liegt daran, dass beim Stoßlüften lediglich die Luft ausgetauscht wird und kaum Zeit bleibt, dass sich auch Gegenstände und Wände abkühlen.

Warme Luft steigt auf und kalte Luft sinkt ab. Ein Deckenventilator kann eine bessere Durchmischung der Luft und somit eine raschere Temperaturangleichung erreichen. Deckenstrahlungsheizungen führen zur geringsten Wärme- und Luftkonvektion von allen Heizkörpersystemen. Dauerlüftungsöffnungen sollten in Bodennähe des Raumes und nicht an der Zimmerdecke situiert sein, um warme Luftpolster nicht oben ins Freie entweichen zu lassen (was auch beim Ankippen von Fenstern passiert). Eine ähnliche energiesparende Funktion erfüllt ein Luftsiphon für Kellerräume, mit dem Frischluft zu einer Auslassöffnung in Bodennähe geführt wird. Viel Wärme geht auch als Verdampfungsenthalpie gebunden in Wasserdampf verloren, Luftentfeuchter können da Wärme zurückgewinnen.

In Häusern mit einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung ist zusätzliches Lüften kontraproduktiv. Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung sind anspruchsvolle technische Systeme, die hygienische, energetische und wohnklimatische Qualitätsmerkmale haben.

Wärmedämmung

Viel Energie spart man auch durch eine gute Wärmedämmung des Gebäudes. Beispiele sind die Wärmedämmung sämtlicher Außenflächen (Wände, Böden, Dächer, Türen und Fenster).

Der Wärmeverlust über die Fenster kann durch Wärmeschutzverglasung und dicht schließende Fenster verringert werden.

Bei der Modernisierung von Gebäuden hat die Wärmedämmung einen hohen Stellenwert. Soll oder kann die Fassade nicht verändert werden, gibt es inzwischen Dämmsysteme, die auch auf der Innenseite der Außenwände angebracht werden können. Das Dämmen von obersten Geschossdecken bzw. des Daches ist in der deutschen Energieeinsparverordnung für Käufer von Gebäuden binnen 2 Jahren verpflichtend. Es muss ein Dämmwert von 0,24 W/(m²·K) erreicht werden.

Wesentlich ist eine weitgehende Luftundurchlässigkeit des Gebäudes. Schon geringe Zugluft kann bei einem wirkungsvoll gedämmten Gebäude wesentlich mehr Wärme aus dem Gebäude tragen als die Wärmeleitung durch die Außenflächen. Zugluft kann auch durch Küchen-Dunstabzugshauben, unbenutzte Zimmeröfen und schlecht schließende Dachbodentüren hervorgerufen werden. Zum Test der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden dient der Blower-Door-Test.

Ein Mittel zur Energieeinsparung ist auch, bei Dunkelheit die Rollläden bzw. Fensterläden zu schließen. Die Luft zwischen Fenster und Laden wirkt so als zusätzliche Wärmedämmung.

Industrieprozesse

Die Wärmedämmung im industriellen Umfeld über 700 °C erfolgt mittels Hochtemperaturwollen. Gegenüber den klassischen Wärmedämmstoffen wie etwa Feuerleichtsteine (Calciumsilicat- und mikroporöse Werkstoffe), Schwersteinen (Schamottesteine und -massen) und Feuerbetonen können Hochtemperaturwollen (HTW) als Wärmedämmstoffe bei vielen Wärmeprozessen zu Energieeinsparungen führen:

• bei Erzeugung und Verarbeitung von Stahl und Nichteisenmetallen.
• im Industrieofen-, Feuerungs- und Heizungsbau
• in der Keramik- und Porzellanindustrie
• in der Heißgasfiltration
• in der Gerätetechnik (beispielsweise Wärmedämmung von Cerankochfeldern, Mikrowellen- und Backöfen).

In einigen Bereichen ist eine bis zu 50-%ige Energieeinsparung im Vergleich zu konventionellen Stein/Beton-Zustellungen möglich. Industrieöfen und Anlagen mit HTW-Wärmedämmung sind wegen geringerer Wärmekapazitäten schneller aufzuheizen und abzukühlen. Dadurch wird insbesondere bei diskontinuierlichen Prozessen der Energieverbrauch gemindert.

Warmwassernutzung

An zweiter Stelle im Energieverbrauch eines Haushalts steht die Warmwasserbereitung.

Wie bei der Raumwärme gibt es die drei Pfade

• Minderung des Verbrauchs
• effizientere Bereitstellung
• Rückgewinnung von Wärmeenergie

Energieeinsparung bei der Erwärmung von Speisen

Mit Gas betriebene Herde und Backöfen sind wegen der Wandlungsverluste bei der Umwandlung von Primärenergie in elektrischen Strom im Kraftwerk und dem hohen Strompreis pro kWh effizienter.

Zum Herd passende Töpfe sind bei Elektroherden mit Einzelplatten hilfreich, um Energie zu sparen. Thermostate und Aufkochhilfen erleichtern ebenfalls effizientes Kochen. Ein geschlossener metallischer Deckel vermeidet Wärmeverluste.

Eierkocher sind effizienter und wassersparender, als die Eier im Topf zu kochen.

Energieeffizient arbeiten Wasserkocher oder Tauchsieder, da der Heizkörper direkt das Wasser erwärmt. Energie kann auch gespart werden, wenn nur die tatsächlich nötige Wassermenge auf die tatsächlich nötige Temperatur erhitzt wird (zur Zubereitung von Heißgetränken beispielsweise ist oft nicht 100 °C heißes Wasser notwendig).

Bei Kaffeemaschinen kann durch Umfüllen des fertigen Kaffees in eine Thermoskanne Energie gespart werden.

Bei einer längeren Kochdauer kann die Herdplatte so niedrig eingestellt werden, dass das Wasser gerade noch köchelt – solange sich Wasser im Topf befindet, ist außer beim Schnellkochtopf ohnehin keine höhere Gartemperatur erreichbar. Wenn Wasser kocht, wird zusätzlich zugeführte Energie durch Verdampfung an die Umgebung abgegeben, ohne dass sich die Garzeit hierdurch verringert.

Ein schnelles Garen ist hingegen im Schnellkochtopf möglich, in dem aufgrund des höheren Druckes die Kochtemperatur deutlich über 100 °C liegt. Durch die verkürzte Kochzeit wird Energie eingespart, auch pfeift der Topf, wenn es kocht.

Produkte und Speisen vor dem Zubereiten zum Auftauen rechtzeitig aus dem Gefrierschrank zu holen, spart zwar Energie für das Auftauen, sie geht jedoch der Raumwärme verloren. Daher kann man im Winter besser im Kühlschrank auftauen und die Kälte für diesen nutzen. Gekochte Speisen sollen erst abkühlen, bevor sie in den Kühlschrank gestellt werden.

Waschmaschine

Waschmaschinen können mit hygienischen Einschränkungen auch ohne Vorwäsche und bei geringer Temperatur ab 20 °C ausreichend sauber waschen. Dies reduziert den Wasser- und Stromverbrauch. Trotz automatischer Mengensteuerung arbeitet eine Waschmaschine am effizientesten bei ihrer Nennwaschmenge – hierauf ist sie optimiert.

Wäsche-Trocknung

Das Lufttrocknen der Wäsche im Freien auf der Wäscheleine vermeidet jeglichen Energieaufwand für das Trocknen. Dabei unterstützt das Schleudern: Je höher die Drehzahl, umso schneller trocknet die Wäsche. Eine allzu hohe Drehzahl kann jedoch bei empfindlichen Textilien zu erhöhtem Aufwand beim Bügeln bzw. Mangeln führen. Das Trocknen im Wind kann Knitter verringern.

Das Trocknen mit dem Wäschetrockner erfordert auch bei den Kondenstrocknern einen hohen Energieaufwand. Noch einmal 50 % effizienter sind Trockner mit Wärmepumpe.

Das Trocknen der Wäsche auf der Leine in Innenräumen entzieht der Raumluft Energie und verursacht unter Umständen kondensierende Feuchtigkeit an Fenstern oder Außenwänden der Wohnung. Wenn die entstehende Luftfeuchte nicht durch Lüften nach außen befördert wird, kann sie zum Auffeuchten der Außenwände führen, was den Dämmwert der Wand verringert und den Heizwärmebedarf vergrößert.

Geschirrspülen

Voll gefüllte Spülmaschinen nutzen die Energie pro Spülvorgang besser aus. Manche Geräte können an die Warmwasserleitung angeschlossen werden und benötigen dann weniger Elektroenergie für die eingebaute Heizung. Aktuell gilt die Zeolithtechnik als Energie sparendste Variante, bei ca. 11 Liter Wasser und 1 kWh Energieverbrauch können 160 Geschirrteile gereinigt werden, andere Geräte verbrauchen doppelt so viel und mehr.

Das Spülen von Hand ist am energie- und wassersparendsten, wenn ein Wasch- und ein Spülbad benutzt wird, und am ineffizienesten, wenn unter laufendem Wasser gespült wird.

Kühlen und Frischhalten

Viele Speisen bleiben auch ohne Kühlung ausreichend lange frisch.

Trotz relativ geringer elektrischer Anschlussleistung benötigen Kühlgeräte viel Energie, da ihre thermostatgesteuerten Kühlaggregate täglich oft mehrere Stunden laufen. Ein Kühlgerät benötigt umso weniger Energie, je besser es seine Abwärme an die Umgebungsluft abgeben kann. Ein kühler Aufstellraum sowie eine gute Belüftung der Rückseite, wo sich in der Regel der Wärmeübertrager befindet, erhöhen den Wirkungsgrad. Hersteller geben allerdings oft eine Mindest-Umgebungstemperatur an.

Vereiste Wärmeübertrager im Inneren der Geräte verringern ebenfalls den Wirkungsgrad des Kühlkreislaufes. Abhilfe schafft ein regelmäßiges Abtauen, was bei modernen Geräten automatisch geschieht.

Der Austausch eines Kühlschrankes lohnt sich meist erst, wenn der alte 10 bis 15 Jahre alt ist und der neue die höchste Energieeffizienzklasse hat. Bei Gefriergeräten amortisiert sich der Neukauf noch seltener. Manche Kühlgeräte verbrauchen so viel Strom, dass ein Austausch Geld sparen kann, weil die jährlichen Stromkosten des neuen Kühlgeräts plus anteiliger Kaufpreis (sog. Abschreibung) niedriger sind als die Stromkosten des Alt-Geräts. Mit dem Alt-Geräte-KühlCheck lässt sich das für die meisten derzeit in Deutschland genutzten Geräte nachprüfen.

Gefriertruhen sind etwa 12 % effizienter als Gefrierschränke.

Wenn Tiefkühlware rechtzeitig vor der Zubereitung in den Kühlschrank zum Abtauen gelegt wird, verringern sich sowohl der Energiebedarf des Kühlschranks als auch die zum anschließenden Erwärmen benötigte Wärmemenge.

Beleuchtung

Bei der Projektierung von Gebäuden kann durch die Nutzung des Tageslichts viel Energie für die Beleuchtung eingespart werden.

Energiesparende Lampen wie LED-Lampen haben einen höheren Herstellungs- und Entsorgungsaufwand sowie Verkaufspreis, dies wird jedoch durch den höheren Wirkungsgrad und die längere Lebensdauer ausgeglichen. Bei Leuchtstofflampen kann durch Einsatz von elektronischen Vorschaltgeräten in Verbindung mit Bewegungs- und Lichtsensoren bis zu 75 % gegenüber konventionellen Vorschaltgeräten eingespart werden.

Auch Halogenlampen liefern zwar bei gleicher elektrischer Leistungsaufnahme einen höheren Lichtstrom als konventionelle Glühlampen, die Hochvoltvarianten sind jedoch in der EU bereits von Einschränkungen des Verkaufs wegen Ineffizienz betroffen.

Als energiesparender Ersatz für Glüh- und Halogenlampen sind LED-Leuchtmittel verfügbar. Sie erreichen auch bei niedrigen Farbtemperaturen von 2700–3000 K, die einer Glühlampe entsprechen, eine hohe Effizienz.

Entscheidend für den Vergleich der Helligkeit ist der Lichtstrom in Lumen. Keine Aussagekraft hat die elektrische Leistung in Watt, denn sie benennt den Stromverbrauch und nicht die Helligkeit. Ist bei Glühlampen erreichen Lichtausbeuten bis 10 lm/W, LED-Lampen erreichen 50 bis 83 lm/W. Besonders effiziente Modelle erreichen 110 lm/W.

Computer, Unterhaltungselektronik und Kleingeräte

Durch das vollständige Trennen vom Netz von Geräten mit Bereitschaftsbetrieb (Standby-Funktion) spart ein Durchschnittshaushalt etwa 3 % des elektrischen Stroms ein. Zur Veranschaulichung der Problematik: Laut Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen verbrauchen die Standby-Funktionen von Fernseher, Computer, CD-Player und Co. jährlich unnötig 20 Milliarden kWh in der Bundesrepublik. Konventionelle Steckernetzteile verbrauchen mehr Energie als elektronische. Bei Unterhaltungselektronik ist meist ein Betriebsschalter installiert, der lediglich den Schwachstrom schaltet – genau wie bei Geräten mit separatem Netzteil ist der Transformator des Gerätes also ununterbrochen am Netz und kann meist nur durch Ziehe des Netzsteckers abgeschaltet werden.

Geräte sollten einen Netzschalter besitzen. Moderne Desktop-Computer sind oftmals für die Nutzung als reines Schreibgerät weit überdimensioniert, sodass ein Großteil der Energie dafür genutzt wird, um Bauteile zu versorgen, die der Benutzer selten oder überhaupt nicht benutzt. Zudem wird letztendlich die gesamte vom Rechner benötigte Energie in Wärme umgewandelt, die aus dem Gerät abgeführt werden muss. Ein Notebook ist meist deutlich sparsamer, da es als Mobilgerät auf lange Akkulaufzeit und daher auf niedrigen Stromverbrauch ausgelegt ist. Aber auch für Desktop-Rechner und weitere Heimelektronik existieren viele Möglichkeiten, Energie einzusparen (siehe auch: Green IT).

• Verwendung einer Steckdosenleiste mit Schalter, sodass alle Geräte mit einem Handgriff vom Stromnetz getrennt werden können
• Master-Slave-Steckdosen verringern den Standby-Verbrauch der Peripheriegeräte
• Ausschalten der Geräte statt Standby-Betrieb inklusive Abschalten des Bildschirms (Bildschirme laufen in ²⁄₃ aller Unternehmen nachts durch)
• Verwendung energiesparender Komponenten: Die Prozessor-Hersteller haben Stromspartechniken in ihre Prozessoren integriert, siehe beispielsweise Cool’n’Quiet (AMD) und SpeedStep (Intel). Hierbei laufen die Prozessoren normalerweise mit etwa halber Rechenleistung, bei nur einem Bruchteil (zumeist 10 % bis 20 %) des normalen Energiebedarfs. Wird mehr Rechenleistung benötigt, schaltet das Betriebssystem den Prozessor automatisch hoch.
• Energiesteuerungssysteme nutzen, die in Software und Hardware integriert sind:
  • der Leerlauf (Idle), den das Betriebssystem an der Nichtbenutzung von Tastatur und Maus erkennen kann, und welcher das Abschalten des Bildschirms (statt eines rechenintensiven Bildschirmschoners) sowie das Anhalten der Festplatte(n) erlaubt
  • die Energiesparmodi etwa nach dem Advanced Configuration and Power Interface-Standard, etwa Suspend to RAM oder der bedeutend sparsamere Ruhezustand (Suspend to disk)
• Aktuelle Netzteile haben einen Wirkungsgrad von 85 % bis 95 %, billige und ältere Geräte erreichen deutlich weniger.
  • Ausschalten des PCs durch den Netzschalter am Netzteil (Gehäuserückseite) – das softwaregesteuerte Herunterfahren versetzt den PC lediglich in einen Bereitschaftsmodus, in dem bestimmte Teile noch mit Energie versorgt werden.
• Ungenutzte Komponenten, wie etwa alte analoge Modem-Karten, ausbauen.
• Peripherie nur dann einschalten, wenn sie gerade benötigt wird (Scanner, Drucker, USB-Sticks usw.). Nicht benötigte Datenträger aus dem Laufwerk entfernen
• Die Sendeleistung von WLAN-Geräten lässt sich in vielen Fällen reduzieren: bei Antennen in demselben Raum genügen meist schon 20 % Sendeleistung

Auch Recherchen im Internet verbrauchen Strom durch die in Anspruch genommenen Leistungen der Server der Netzknoten und Suchmaschinen.

Verpackungen und Datenträger, Recycling

Für Verpackungsmaterial, das nicht produziert wird, braucht auch keine Energie aufgewendet zu werden. Durch Wiederverwertung (Recycling), insbesondere von Verpackungsmaterialien, kann ein Teil der zur Herstellung notwendigen Energie eingespart werden. Die problembehaftete und aufwendige Sortierung von Abfall wird teilweise von den Konsumenten durchgeführt. Die Endsortierung erfolgt meist durch Entsorgungsbetriebe. Das mit dem Recycling in Deutschland beauftragte DSD (Duales System Deutschland) ist in die Kritik geraten, weil es mittlerweile (2004) Sortiermaschinen gibt, die besser, schneller und vor allem ökonomisch vorteilhafter arbeiten als die manuelle Mülltrennung, getrennte Touren und Sortierung.

Informationen lassen sich oft bequemer, schneller und günstiger über das Internet transportieren als auf festen Medien. Dies sind beispielsweise Filme, Bilder, Zeitungen, Magazine, Musik, Landkarten und Briefe. Bei Transport und Herstellung, insbesondere bei der Rohstoffverarbeitung (Papier, Kunststoff aus Öl) dieser Medien wird graue Energie in erheblicher Höhe aufgewendet. Das Einsparpotenzial durch die Digitalisierung ist groß, da für die Herstellung und Entsorgung von reinen Transport-Datenträgern in vielen Fällen mehr Energie aufgewendet werden muss als für die Bereitstellung der Internet-Infrastruktur zum Austausch der darauf enthaltenen Informationen.

Leichtbau

Leichtbau führt zu effizienterer Energieausnutzung und damit zu geringerem Energieverbrauch. Je geringer die Masse ist, die nicht direkt zur Verrichtung einer Arbeit beiträgt, aber trotzdem bewegt, das heißt beschleunigt und abgebremst, oder erwärmt und abgekühlt, werden muss, umso höher ist der Anteil der eingesetzten Energie um die eigentliche Arbeit zu verrichten. Ein weiterer Einspareffekt ergibt sich aus der geringeren Rohstoffmasse, die zur Herstellung der Leichtbau-Anlage benötigt wird.

Beispiele:

• Für eine Fahrt mit einem Fahrrad in Leichtbauweise wird weniger Anstrengung benötigt als für ein schweres Rad. Besonders spürbar ist dies beim Beschleunigen und beim Bergauf-fahren.
• Die Getränkemenge in einem Kasten mit Kunststoffflaschen ist bei gleicher Masse höher als die Menge in einem Kasten mit Glasflaschen.
• Ein kleiner, leichter Topf benötigt weniger Wärmeenergie, um selbst aufgeheizt zu werden, als ein großer, schwerer Topf aus dem gleichen Material, wenn in ihm die gleiche Menge erwärmt werden soll.
• Bei LKW, deren zulässiges Gesamtgewicht begrenzt ist, kann Leichtbau die Nutzlast bei gleich bleibender Gesamtmasse erhöhen und damit den relativen Energieaufwand pro Tonnenkilometer senken.

Verkehrsmittelwahl

Bei Verkehrsmitteln bestehen mehrere Motivationen, die einen sparsamen Umgang mit Energie (hier: Kraftstoff) vorteilhaft erscheinen lassen.

• hohe Kraftstoffpreise
• Reichweitensteigerung
• Nutzlasterhöhung
• Nutzwertsteigerung
• Umweltschonung

Energieeinsparung bei Verkehrsmitteln aus Umweltschutzgründen ist eher selten zu beobachten. Die negativen umwelttechnischen und gesundheitlichen Randerscheinungen des Energieverbrauchs werden mit zumeist technischen Mitteln und nur auf politischen Druck hin bekämpft. Maßnahmen wie bleifreies Benzin und Katalysator verringern den Energieverbrauch nicht und Dieselrußpartikelfilter erhöhen den Verbrauch um bis zu 10 %.

Auch beim Verkehr sind durch verbesserte Fahrzeug- und Antriebstechnik erhebliche Effizienzsteigerungen möglich (für all diejenigen, die sich diese neuen Fahrzeuge kaufen wollen und können). Prototypen zeigen, dass das 1-bis-1,5-Liter-Auto technisch und ökonomisch möglich ist. Ausgereifte Konzepte für Niedrigenergiefahrzeuge sind bisher durchaus zur Marktreife gelangt: der VW Lupo war ein solches Modell, fand jedoch bei den Käufern nur einen mittelmäßigen Absatz. Mit dem ab dem Jahr 1999 verfügbaren 45-kW-TDI-Motor erzielte das Modell einen Energieverbrauch von 2,99 Litern auf 100 Kilometern.

Transport und Verkehr

Der Energieverbrauch für die Fortbewegung macht heute bei mobilen Personen einen wesentlichen Teil des Gesamtenergieverbrauchs (energetischer Footprint) aus. Dies betrifft am meisten Pendler die mit dem PKW täglich längere Strecken unterwegs sind oder aber auch Fahrten zur Ausbildung oder Freizeitgestaltung. Grob gerechnet bedeuten eine tägliche Strecke von 100 km ca. 100 kWh pro Tag, bei 200 Arbeitstagen wären dies 20.000 kWh. Man vergleiche dazu die Energieverbräuche für Strom von 2300 kWh pro Jahr für einen Zweipersonenhaushalt.

Im Verkehr kann Energie eingespart werden, durch

• Vermeidung unnötiger Fahrten mit Kraftfahrzeugen
• Reduktion der zulässigen Höchstgeschwindigkeit
• Anschaffung von Fahrzeugen mit geringerem Kraftstoffverbrauch
• Umstieg auf energieeffizientere Verkehrsmittel (Fahrrad, Fußverkehr, Öffentliche Massenverkehrsmittel)
• Nutzung von Fahrgemeinschaften
• verstärkter Ausbau von Elektromobilität im ÖPNV (Straßenbahn, Oberleitungsbus, Seilbahnen)
• Verzicht auf Waren, die von weither zum Konsumenten gebracht werden, die aber auch lokal hergestellt werden (beispielsweise Äpfel aus Neuseeland, Pflastersteine aus China, Mineralwasser aus Italien, Butter aus Irland, Wein aus Australien)
• Verzicht auf Veredelungsverkehr (Schweineaufzucht in Österreich, Schlachtung in Deutschland, Verarbeitung in Italien, Verkauf europaweit)
• Erhöhung der Haltbarkeit von Produkten (Energieeinsparung bei der Herstellung, beim Transport und bei der Entsorgung)
• Ersatz von Reisen und Fahrten durch Videokonferenzen oder Heimarbeit
• Verkürzung von Fahrten (Einkauf in Wohnungsnähe, Wahl einer Wohnung nahe dem Arbeitsplatz, Urlaub in der Nähe u. ä.)

Verkehr erzeugt Kosten bei der Bereitstellung von Infrastruktur (Grundstückskauf, Verkehrswegebau, Sanierungen), im Sozialbereich (Unfallfolgekosten) und aufgrund der Emissionen, die alle aber nicht durch die auf Treibstoffe verhängte Verbrauchssteuern aufgebracht werden.

Theoretisch ideal wäre es, wenn diese externen Kosten anstatt von Staat, Sozialversicherungsträgern, und Kommunen vollständig von den Verursacher getragen werden könnten (siehe „Verursacherprinzip“); d. h. keine sog. externe Kosten auf Dritte überwälzt werden. Die Kostenwahrheit würde zu höheren Treibstoffpreisen führen, von denen Lenkungswirkungen erwartet werden.

Für den Lufttransport gilt folgende Faustformel: Pro 5.000 km wird das Eigengewicht des Produktes in Kraftstoff verbraucht. Für Produkte mit geringem spezifischem Gewicht (z. B. Styropor) ist das Verhältnis weitaus ungünstiger.

Die Reaktionen auf die steigenden Kraftstoff- und Energiepreise zeigen zwei grundsätzliche Strategien der Anbieter von Verkehrsmitteln aller Art:

• Effizienzsteigerung: Verbrauchssenkung beispielsweise durch Wirkungsgradsteigerungen, Leichtbau, Hybridantrieb, Thrust Fin (Schifffahrt), ENAflex-S (Schiene)
• Alternativenergien: billigere Kraftstoffe, wie Gas, Wasserstoff oder Elektroenergie

Siedlungspolitik

Einen großen Einfluss auf Energieverbrauch im Verkehr hat die Siedlungsstruktur und das daraus resultierende Verkehrsverhalten. In hoch verdichteten Räumen sind Wege häufig kürzer als in zersiedelten großflächigen Gebieten, sodass viele Wege zu Fuß, mit Fahrrad oder ÖPNV günstiger und schneller zu erledigen sind als mit dem energetisch ineffizienteren Kraftfahrzeug (Stadt der kurzen Wege). Energiesparende Massenverkehrsmittel können hier gut ausgelastet werden und dadurch einen hohen Kostendeckungsgrad erreichen. Erst verdichtete Stadtstrukturen ermöglichen die Finanzierung hochattraktiver ÖPNV-Angebote.

Durch Förderung von Stadtteil- und Dorfzentren also Aufwertung des lokalen Einzelhandels, von kleineren Kultureinrichtungen, örtlichen Grün- und Erholungsflächen sowie Freizeiteinrichtungen können Fahrzeugkilometer verringert und gleichzeitig die räumliche Mobilität der Bevölkerung erhöht werden. Wird Verkehr entschleunigt, Parken beschränkt und dafür dem Rad fahren und zu Fuß gehen mehr Raum gegeben, entstehen lebensfreundlichere, verkehrsärmere, flächensparendere und damit wirtschaftlichere Stadtstrukturen.

Der Bau von Schnellstraßen und -bahnen, das Ausweisen und Fördern von gering verdichteten Einfamilienhaussiedlungen, das Errichten vermeintlich billiger Einkaufszentren in der Peripherie der Städte sowie eine autofreundliche Politik der guten Erreichbarkeit und kostenlosen Parkplätze zerstört energiearme Stadtstrukturen und begünstigt Zersiedelung („autogerechte Stadt“). Wenig verdichtete Siedlungen können nur ungenügend mit ÖPNV versorgt werden, da dessen Auslastung gering ist. Ergebnis einer solchen Politik sind kosten- und energieaufwendige Stadtstrukturen (Infrastrukturkosten je Einwohner). Einwohner solcher Regionen müssen für gleiche oder weniger Mobilität weiter fahren und sind auf eigene Kraftfahrzeuge angewiesen. Sie geraten dadurch in eine große Abhängigkeit von Energieträgern wie Öl und Gas und müssen mehr Geld für ihre täglichen Wege aufbringen. Menschen ohne Auto oder Fahrerlaubnis müssen erhebliche Einschränkungen ihrer Mobilität erleiden.

Die Politik hat vielseitige Möglichkeiten, über Siedlungspolitik auf den Energieverbrauch des Verkehrs Einfluss zu nehmen:

• Gesetzgebung
• Raumordnung (Regional-, Flächennutzungs-, Stadtentwicklungs- und Bebauungspläne)
• die Entwicklung von Verkehrskonzepten
• finanzielle Förderung oder Steuerung (ÖPNV-Fahrpreise, Pendlerpauschale, Eigenheimzulage, Ökosteuer, Maut)
• ideelle und direkte Unterstützung von energieeffizienteren Verkehrsmitteln (Werbung, Jobtickets, Vorbildwirkung)