Wir Energieverschwender, Teil 2 – Die Heizung zu Hause

„If we’re going to get this country out of its current energy situation, we can’t just conserve our way out. We can’t just drill our way out. We can’t bomb our way out. We’re going to do it the old-fashioned, American way. We’re going to invent our way out, working together.” 

Das sagt Donald Sadoway zu Beginn seines sehr empfehlenswerten TED Talks über Batterien aus flüssigem Metall. Ich stimme ihm zu: Bohren ist keine Lösung, Bomben schon gar nicht, aber: Neben Innovationen gehört selbstverständlich auch Sparsamkeit zur Ressourcenschonung dazu.
Fortschritt ist, wenn sich ein besserer Lebensstandard mit weniger, aber dafür effizienter in Nutzenergie gewandelter Primärenergie erreichen läßt.

In diesem Sinne möchte ich heute in Teil 2 meiner kleinen „Energieverschwender“-Reihe jenes in Teil 1 beschriebene Phänomen genauer untersuchen, daß trotz steigender Effizienz (=Innovation) der absolute Energieverbrauch im persönlichen Bereich (Haushalt und Verkehr) in Deutschland  seit 1990 um 5% gestiegen ist. Fangen wir an mit dem größten Anteil daran:

Der Heizung zu Hause.

Jeder Deutsche verheizt im Jahresmittel 19 Kilowattstunden Energie am Tag – Gas, Öl, Erneuerbare Brennstoffe, Fernwärme und Kohle. Eventuell noch in Betrieb befindliche elektrische Nachtspeicherheizungen lassen wir dabei außen vor, ebenso wie Wärmepumpen – deren Stromverbrauch ist Teil der 5 KWh Strom, den jedermann jeden Tag verbraucht. Selbst wenn wir annehmen, daß 10KWh Primärenergie eingesetzt werden, um die 5KWh Strom zu erzeugen (genauere Rechnung folgt, wenn wir den Stromverbrauch analysieren), so verbrauchen wir doch über das Jahr gesehen zum Heizen mindestens doppelt so viel Energie wie für elektrische Geräte.

So viel? Es gab doch jede Menge Innovationen seit 1990! Gasbrennwertkessel, Niedertemperatur-Fußbodenheizungen, Wärmeschutzfenster, EnEV 2002, 2004, 2007 und 2009…

Schauen wir mal die Entwicklung des von Wärmeschutzverordnungen bzw. Energieeinsparverordnungen (EnEV) über die Jahre verlangten Maximalverbrauchs an (gefunden bei Passipedia):

Die aktuelle EnEV 2009 sieht als maximalen Primärenergiebedarf für Heizung und Warmwasser sogar typischerweise nur noch 70 KWh/m2 pro Jahr vor, also etwa die Mitte zwischen EnEV 2002 und Passivhaus. Das ist immerhin eine Vervierfachung der Effizienz im Vergleich zum vor 1984 gebauten Bestand! Oder anders formuliert: Dank Innovation werden im Jahr 2012 Häuser schon standardmäßig so gebaut, daß 80% der Energieeinsparung auf dem Weg vom „Bestand vor 1984“ bis zum „Nullheizenergiehaus“ realisiert werden. Eine eindrucksvolle Bestätigung des Pareto-Prinzips: „Mit 20% Aufwand 80% Wirkung“.

Aber warum ist dann der absolute Heizenergiebedarf in Deutschland gestiegen? Die Antwort liefert – wie beim letzten Mal – der Mutter aller Energiestatistiken, die “Energiedaten” des BMWi. Multiplizieren wir dort nämlich den Heizenergiebedarf pro Einwohner mit der Wohnfläche pro Einwohner, so kommen wir für die Jahre 1990 – 1994 auf 200 KWh/m2/a, für die Jahre 2006 – 2010 nur noch auf 160 KWh/m2/a. Ich habe mit Fünf-Jahres-Durchschnittswerten gerechnet, um mögliche kalte Winter „herauszurechnen“. Es ist also ein klarer Trend nach unten zu erkennen, allerdings ist der durchschnittliche Energieverbrauch im Bestand 2010 immer noch mehr als doppelt so hoch wie bei Neubauten nach EnEV 2009.

Gleichzeitig ist im gleichen Zeitraum die Wohnfläche pro Einwohner von 35qm auf 43qm gestiegen.  Das sind 23%. Der Heizenergiebedarf pro Quadratmeter ist um 20% gesunken, womit das Geheimnis um den steigenden absoluten Heizenergieverbrauch gelöst ist: Die innovationsgetriebene Effizienz konnte nicht schnell genug umgesetzt werden, um den steigenden Lebensstandard auszugleichen!

Wo sind also die Hebel im Bereich Heizung, in der Energieeffizienzrangliste ein paar Plätze nach vorne zu rücken?

Die Antwort ist meiner Meinung nach die Konzentration auf beschleunigte energetische Modernisierung des Bestands: Die Heizungstechnik, Dämmung, Fenster auf den Level der EnEV 2009 zu bringen hat noch ein Reduktionspotential von etwa 90 KWh/m2/a – und damit (ohne weiteres Wohnflächenwachstum pro Person) 11 KWh Reduktion auf 8 KWh Primärenergieverbrauch pro Tag und Person. Eine Reduktion des Gesamtenergieverbrauchs pro Person und Tag von 125 KWh auf 114 KWh würde Deutschland im Weltbank-Energieeffizienz-Länderranking fünf Plätze nach vorne bringen, von Platz 28 auf Platz 23.

Wo stehe ich selbst? Ein Massivbau-Reihenhaus mit Gasheizung, bewohnt von vier Personen. Laut meinem Energieausweis von 2008 liegt der Ist-Wert für den Primärenergiebedarf bei 78,5 KWh/m2/a für 218m2 Nutzfläche. Pro Person lägen wir damit bei 11,7 KWh am Tag. Die tatsächlichen Gasrechnungen seit 2009 ergeben 52,3 KWh/m2/a, also 7,8 KWh pro Person und Tag. Also trotz überdurchschnittlich großer beheizbarer Nutzfläche pro Person trotzdem der im vorherigen Absatz beschriebene Zielwert. Uff.

Wie sieht es bei Euch aus? Sollten wir uns auf die energetische Modernisierung älterer Häuser konzentrieren oder lieber nur noch Passivhäuser im Neubau zulassen? Schreibt einen Kommentar und diskutiert mit!

Wir Energieverschwender, Teil 1

Platz 28 bei der Energieeffizienzweltmeisterschaft. Immerhin Platz 15 beim Verbessern der Effizienz seit 1980. Und 1992 waren wir schon mal auf dem achten Platz. Da geht noch was, habe ich beim letzten Mal geschrieben.

Wo genau noch was gehen könnte, will ich heute und in den nächsten Artikeln genauer untersuchen. Beginnen werde ich mit einer Analyse, aus welchen Bestandteilen sich der Energieverbrauch in Deutschland zusammensetzt, welche Trends zu erkennen sind und welche Anteile jeder von uns sofort und direkt beeinflussen kann. In den dann folgenden Artikeln werde ich jeden dieser direkt beeinflussbaren Anteile genauer beleuchten: Wie war die Entwicklung in den letzten 20 Jahren? Wie ist die Situation heute? Welche theoretischen und praktischen Effizienzpotentiale gibt es noch?

Aber fangen wir am Anfang an: Der Mutter aller Energiestatistiken, die „Energiedaten“ herausgegeben und regelmäßig aktualisiert vom Bundeswirtschaftsministerium, sind als Spreadsheet (2,2MB) herunterladbar. Die meisten Kennzahlen sind dort für die Jahre von  1990 bis 2010 verfügbar. Ich habe diese Zahlen (angelehnt an David MacKay’s Buch “Sustainable Energy – without the hot air” – Deutsche Version bei Thomas Kerscher) auf die für mich am besten faßbare Größe „Kilowattstunden pro Tag und Einwohner“ (KWh/Tag/E) umgerechnet. Für 2010 kommt ein Primärenergieverbrauch von 131 KWh pro Tag für jeden Einwohner in Deutschland heraus, welcher sich wie folgt aufteilt:

Schauen wir uns jeden Balken an, von unten nach oben:

  • 37 KWh gehen jeden Tag im Energiesektor verloren: Im Kraftwerk und bei der Verteilung
  • 9 KWh werden industriell weiterverarbeitet, zum Beispiel wird aus Öl Kunststoff hergestellt
  • 24 KWh wird in der Industrie dann tatsächlich verbraucht, als Prozeßwärme oder als mechanische Energie für Maschinen
  • Ebenfalls 24 KWh werden im Verkehrssektor verbraucht: PKWs, LKWs, Bahn und Flugzeuge
  • Auch 24 KWh verbrauchen die privaten Haushalte, meist für Heizung und Strom
  • 13 KWh schließlich werden im Gewerbe, Handel und Dienstleistung verbraucht, auch hier meist Heizung und Strom

Als nächstes können wir uns die einzelnen Anteile im Detail anschauen. Wie hat sich der Wert über die letzten 20 Jahre verändert? Welcher Teil der 131 KWh pro Tag und Person lassen sich von dieser Person direkt individuell beeinflussen?

Aus dieser Tabelle lassen sich einige interessante Schlüsse ziehen:

  1. Der Primärenergieverbrauch pro Einwohner ist nicht nur relativ (pro 1000€ Bruttosozialprodukt, wie im letzten Artikel beschrieben), sondern auch absolut gefallen: Jeder Deutsche verfeuert 8,5% weniger Kohle, Öl, Gas und Uran als 1990
  2. Die absoluten Verluste bei Energieerzeugung und -verteilung sind um 13% geringer geworden
  3. Der Verbrauch in Industrie, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen ist um 17% bzw. 23% gefallen. Und zwar absolut, über einen Zeitraum in dem das Bruttosozialprodukt um 30% gestiegen ist. Ziemlich effizienzweltmeisterlich!
  4. Der Energieverbrauch der Bereiche Verkehr und Private Haushalte dagegen ist gestiegen: Um 4% bzw. 6%!

Das müssen wir uns genauer anschauen. Trotz aller Energiesparkampagnen seit den 80er Jahren (wer erinnert sich wie ich noch an die bundesbunten „Ich bin Energiesparer“ Aufkleber?) ist der Verbrauch gestiegen? Das müssen die ganzen LKWs auf den Autobahnen sein, oder?

Die Antwort ist nein. In der Tabelle oben habe ich alle Anteile, die jeder individuell und direkt beeinflussen kann, gelb hervorgehoben. Als deutscher Staatsbürger ist man natürlich auch indirekt verantwortlich für den Dieselverbrauch einer Spedition oder den Stromverbrauch einer Aluminiumhütte – daher sind diese Verbräuche ja auch in die 131 KWh pro Tag und Person eingerechnet. Aber beeinflussen lassen sich diese Verbräuche nur indirekt: Durch Konsumentscheidungen, Einflußnahme am Arbeitsplatz, oder Wahlverhalten.

Sehr direkt beeinflussen lassen sich jedoch Verbräuche wie Individualverkehr (Fahre ich mit dem Auto oder dem Fahrrad zum Bäcker?), Strom (Mache ich das Licht hinter mir aus?) und Heizung (Stelle ich den Thermostaten auf 1°C weniger ein, dämme ich mein Haus wenn möglich?). Zählt man diese Anteile zusammen, kommt man auf knapp
41 KWh pro Tag und Person – 32% des gesamten Primärenergieverbrauchs pro Person.

Und dieser Wert ist seit 1990 sogar um 13% gestiegen, mehr als doppelt so schnell wie der Anstieg bei Haushalt und Verkehr allgemein.

Sind wir also alle Energieverschwender? Welche Hebel gibt es, dass der individuell und direkt beeinflussbare Energieverbrauch Deutschland bei der Energieeffizienz-weltmeisterschaft keine Plätze mehr kostet, sondern unterstützt? All das soll Thema der nächsten Folgen dieser Artikelreihe sein:

  • Teil 2 der Serie behandelt den größten privaten Verbrauchsblock, die Heizung
  • Teil 3 der Serie analysiert Effizienzpotentiale des zweitgrößtes Blocks, dem Auto

Überrascht Euch der Anstieg des privaten Energieverbrauchs? Verbraucht Ihr auch 13% mehr Kilowattstunden für Strom, Heizung, Fliegen und Autofahren als 1990? Schreibt einen Kommentar und teilt Eure Meinung zu den Zahlen oben mit allen Lesern!

Energieeffizienzverbesserungsweltmeister

Ein Etikett, welches uns Deutschen gerne angehängt wird (und welches wir auch gerne tragen) ist, ein ganz allgemein recht effizientes Völkchen zu sein sein. Nicht nur beim Bilden von Komposita, sondern insbesondere auch was die Energieeffizienz angeht.

Die Broschüre „Energie in Deutschland (PDF)“ des Bundeswirtschaftsministeriums zum Beispiel enthält auf Seite 25 ein beeindruckendes Chart, welches stolz verkündet, daß in Deutschland seit 1990 der Energieverbrauch pro Person von 188 auf 163 GJ (also von 143 KWh/Tag auf 125 KWh/Tag) gesunken ist. Der Energieverbrauch pro 1000€ Bruttosozialprodukt ist sogar noch stärker gefallen: Von 8,6 GJ auf 6.1 GJ. In 1000€ Bruttosozialprodukt stecken heutzutage also etwa 1700 KWh Energie. 1990 waren es noch 2400 KWh.

Sind wir in Deutschland also Energieeffizienzweltmeister? Wie stehen wir im Vergleich zu anderen Ländern dar? Um diese Frage zu beantworten, habe ich frei verfügbaren Daten der Weltbank herangezogen. Dort gibt es Daten zu „GDP per unit of energy use (constant 2005 PPP $ per kg of oil equivalent)“ für fast alle Länder dieser Welt von 1980 bis 2009. Eine Fundgrube für den Wattrechner! Also legen wir los.

Wie gut ist die absolute deutsche Energieeffizienz (also die 1700 KWH pro 1000€ Bruttosozialprodukt) im Vergleich?

Laut Weltbank hatte Deutschland in 2009 einen Wert von 8,27 $ (normiert auf das Jahr 2005) Bruttosozialprodukt pro kg Öl-Äquivalent. Die Weltbank verwendet also andere Einheiten für Energie und Geld als das BMWi. Zum Glück stört das aber nicht, denn wir wollen ja nur relative Entwicklungen vergleichen. Also Länder untereinander oder die Entwicklung eines Landes über die Zeit. Nehmen wir also einfach an, daß die 8,27$ pro kg Öl den 59 Cent (=1000/1700) pro KWh des BMWi entsprechen. Ist Deutschland Weltmeister?

Nein. In der Gruppe der Länder mit besseren Werten als der Durchschnitt (5,47 $/kg Öl) liegt Deutschland in der oberen Hälfte auf Platz 28. Also immerhin Endrunde. Weltmeister allerdings ist Hong Kong mit einem Wert von 18,45 $/kg Öl. Die Schweiz und Großbritannien liegen knapp über 10 $/kg Öl. Aber Deutschland hat ja nun eine recht energieintensive Industrie, braucht also ein relativ hohes Niveau von Energieeinsatz für jeden Euro Bruttosozialprodukt Also weiter mit Frage Nummer Zwei:

Wie gut ist die Verbesserung der Energieeffizienz im Vergleich?

Auch hier schauen wir auf die Weltbankdaten und vergleichen den Zeitraum 1980 bis 2009. Ergebnis: Achtelfinale, Platz 15 mit 81% Verbesserung seit 1980. Weltmeister ist China – beeindruckende 326% Effizienzverbesserung, allerdings ausgehend von einem extrem niedrigen Niveau im Jahr 1980. Die absolute Energieeffizienz von China ist auch heute erst knapp halb so gut wie in Deutschland. Interessant zwei weitere Kandidaten: USA auf Platz 12, mit 107% Verbesserung auf ein Niveau von ca. 70% des absoluten deutschen Wertes; und Frankreich auf Platz 41 mit nur 27% Verbesserung, dessen absoluten Effizienzwert Deutschland seit dem Jahr 1991 übertroffen hat.

Das Diagramm unten zeigt die Entwicklung für ausgewählte Länder und Regionen. Alle Zahlen wurden auf einen gemeinsamen Startwert von 100% im Jahr 1980 normiert. Zum Vergleich habe ich zusätzlich die Entwicklung des Ölpreises (Jahresendwert laut Wikipedia) hinzugefügt.

Man sieht, daß die Welt und die Euro Länder als ganzes ihre Energieeffizienz seit 1980 um ca. 1,2% pro Jahr gesteigert haben, heute also pro eingesetzte KWh 34% bzw 42% mehr Bruttosozialprodukt erzeugen können. Für Deutschland hat sich die Effizienz um 2% pro Jahr verbessert. Schaut man gleichzeitig auf den Ölpreis, und nimmt stark vereinfachend an, daß der Ölpreis das Preisniveau von Primärenergie grob nachbildet, so heißt das:

Deutschland ist zwar effizienter geworden, zahlt aber heute für jeden Euro Bruttosozialprodukt ungefähr den gleichen Anteil für Energie als 1980. Ebenso die USA. Für andere Länder gilt das nicht: Im Durchschnitt muß heute pro $ Bruttosozialprodukt das doppelte für Energie aufgewendet werden als von 30 Jahren. Vorsprung durch Technik – aber Energieeffizienzverbesserungsweltmeister sind wir noch nicht. 1992 waren wir schon mal auf dem achten Platz – da geht also noch was!