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Sparsame Energieverwendung aus volks- und betriebswirtschaftlichen Gründen und dringende Erfordernis zum Schutz der Umwelt (besonders Klimaschutz) Johann.

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1 Sparsame Energieverwendung aus volks- und betriebswirtschaftlichen Gründen und dringende Erfordernis zum Schutz der Umwelt (besonders Klimaschutz) Johann Hartl

2 = sparsamer Umgang mit Energie aus wirtschaftlichen Gründen und zum Schutz der Umwelt = Minimierung des Energieeinsatzes unter energetischen, ökonomischen und sozialen Aspekten durch úVermeiden von unnötigem Verbrauch (Verbraucherverhalten) úSenken der spezifischen Verbrauchswerte úHohe Wirkungs- und Nutzungsgrade – niedrige Energieumwandlungsverluste úEnergierückgewinnung bzw. Abwärmeverwertung Rationelle Energienutzung © Hartl

3 Erforderlichkeit der rationellen Energienutzung: --- Ökologische, betriebs- und volkswirtschaftliche Gründe ---- Globale Klimaveränderung durch hohen Energieverbrauch (Treibhauseffekt) mit großen ökologischen und volkswirtschaftlichen Schadwirkungen Weitere Schadwirkungen (Schadstoffe, Gewässerbelastung, Ozonschichtabbau, Lärm, Landschaftsbeeinträchtigung) Begrenzung der Betriebskosten (Gebäudebetrieb, Fahrzeugbetrieb, Produktion) Begrenzte Energieträger-Reserven und -Ressourcen besonders der heute bedeutendsten fossilen Energieträger Erdöl und Erdgas Steigende Preise besonders für Öl und Gas bei weltweit steigender Nachfrage, sinkenden Vorräten und Problematik der Lagerstätten. Der Kosten- und Energieaufwand sowie die Umweltbelastung zur Ausbeutung der Lagerstätten nimmt zu. Wirtschaftsankurbelung : Die Durchführung von wirtschaftlichen Sanierungsmaßnahmen mit Energiespareffekt bringt Arbeitsplätze, betriebs- und volkswirtschaftliche Vorteile und auch Chancen für den Export. Die Entwicklung neuer Technologien wird unterstützt.

4 Rationelle Energienutzung Klimaveränderung durch den anthropogenen Treibhauseffekt Treibhauseffekt: Durch die „Treibhausgase“ in der Atmosphäre, insbesondere Kohlendioxid, wird ein Teil der Sonnenstrahlung absorbiert. Die Atmosphäre an der Erdoberfläche wird auf eine Mitteltemperatur von etwa 15°C gehalten. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre die Erde unbewohnbar (mittlere Temperatur -15 °C). Vor 600 Mio Jahren war die Erde über mehrere Jahrmillionen fast vollständig von Eis bedeckt. Vulkane durchbrachen die Eisdecke und gaben „Treibhausgase“ an die Atmosphäre ab, wodurch in kurzer Zeit das Eis schmolz. Aus dem Eisplanet wurde eine Wärmehölle, bis sich schließlich eine Mitteltemperatur einstellte, die Leben für Pflanzen und Tiere ermöglichte. Durch Fotosynthese wurden große Mengen von CO 2 in Pflanzen umgewandelt, die sich abgestorben in Form von Kohle, Erdöl und Erdgas ablagerten. Diese wichtigen heutigen Energieträger stellen Kohlenstoffspeicher dar. In den letzten 2000 Jahren wich die Mitteltemperatur der Erdatmosphäre nur um etwa 0,5 Grad ab und in den Eiszeiten der letzten Jahrmillionen um bis zu 5 Grad. Messungen aus Eisbohrkernen zeigen den Zusammenhang von CO 2 - Gehalt der Atmosphäre und der globalen Temperatur. Der zusätzliche Treibhauseffekt: Der von Menschen verursachte (anthropogene) zusätzliche Treibhauseffekt ist primär durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe bedingt. Dabei wird der seit Jahrmillionen abgespeicherte Kohlenstoff zu Kohlenstoffdioxid CO 2 verbrannt und in die Atmosphäre abgegeben. Die Durchschnittstemperatur hat sich bereits um ca 0,5 Grad erhöht; örtlich sogar um bis zu 2 Grad (im Arktisbereich). Der Kohlendioxidgehalt ist von 280 ppm bis auf fast 380 ppm angestiegen. Neben dem Hauptverursacher CO 2 werden durch menschliche Aktivitäten auch noch weitere Treibhausgase emittiert, wie Methan mit dem 21-fachen Effekt und Fluorchlorkohlenwassertoffe mit bis zum über fachen Treibhauseffekt von CO 2. Die Folgen: teilweises Abtauen von Eismassen der Gletscher und der Eisdecke der arktischen und antarktischen Meeresbereiche. Auf dem Höhepunkt der letzten Eiszeit vor etwa Jahren lag das Ozeanniveau um 120 m tiefer. Durch das teilweise Abschmelzen von Eismassen steigt der Meeresspiegel erheblich (vermutlich bis zu einem Meter noch in diesem Jahrhundert; allein durch das Abschmelzen des Antarktiseises würde sich der Meeresspiegel um 70 m erhöhen). Riesige fruchtbare Tieflandbereiche würden unter dem Meeresspiegel liegen. Vegetationsverschiebung mit Vergrößerung der Wüstenzonen; Ausbreitung von Tropenkrankheiten; Überschwemmungen auch im Inlandbereich; Zunahme von verheerenden Stürmen; Vegetationsänderungen und Zunahme der Probleme von Wasserversorgung, Lawinenabgänge und Erdrutsche in den Alpen.

5 Rationelle Energienutzung Zu hoher Energieverbrauch = Schaden für die Umwelt mit Gefährdung der Menschheit und ein Problem für die Volkswirtschaft Der derzeitige Primärenergieverbrauch Deutschlands liegt bei ca. 4 Milliarden Megawattstunden pro Jahr. Diese Energiemenge, in Heizöl EL umgerechnet und in Tankwagen a l abgefüllt, ergibt bei einer Längenzuteilung von 20 m je Tankwagen eine Konvoilänge von km, also 10 mal um die Erde. Der Endenergieverbrauch: 9,197 EJ (= 2,55 Mrd MWh/a = TWh/a) Der Primärenergieverbrauch im Inland 2003: 14,33 EJ (= 3,98 Mrd MWh/a bzw TWh/a) Der globale Primärenergieverbrauch wird derzeit zu ca 85,7 % mit den fossilen Energieträgern Kohle, Erdöl und Erdgas abgedeckt. Am Anfang des 19. Jahrhunderts wurden dagegen über 90 % mit Holz und anderer Biomasse gedeckt. HEIZÖL l 200 MWh Heizwert von 100 l Heizöl = 1 MWh; 3,98 Mrd MWh entspricht 398 Mrd l Heizöl = 19,9 Mio Tankwagen a l; Energieverbrauch Deutschland 3,98 Mrd MWh = 14,33 EJ (Weltweiter Verbrauch ca 116 Mrd MWh = 417,6 EJ ) © J.Hartl HEIZÖL l 200 MWh

6 . Wirtschaftsförderung und Umweltentlastung durch rationelle Energienutzung und Biomassenutzung zur Strom- und Wärmeerzeugung 2003: Primärenergie 3980 TWh fossile E TWh Kernenergie 500 TWh Primärenergie 2600 TWh fossile Energieträger: mit Kernenergie 1660 TWh ohne Kernen TWh Erneuerbare Energien 116 TWh = 2,92 % Erneuerbare Energien 440 TWh Anteil = 16,9 % -- überwiegend Bioenergie Rationelle Energienutzung: Senkung des Nutzenergiebedarfs; Minderung der Umwandlungsverluste Klimarelevante CO 2 -Emissionen : Mit Kernenergie (500 TWh) 422 Mio t Ohne Kernernergie 549 Mio t=64,2% CO Mio t 422 Mio t Vermehrte Nutzung von erneuerbaren Energien, besonders von Biomasse + 1 TWh = 1 Mrd kWh = 1 Mio MWh

7 Mögliche Senkung des Primärenergieverbrauchs in Deutschland um ca 1400 TWh/a von derzeit ca TWh auf 2600 TWh durch rationelle Energienutzung: Nutzungsverhalten: Heizungsanlagenbedienung; Freizeitverhalten, Verkehrsmittelnutzung, Fahrweise mit PKW, Komfortansprüche, Konsumverhalten →Kauf von langlebigen hochwertigen Gütern statt „Wegwerfartikel“, Güterlogistik →Vermeidung von Gütertourismus, Verkehrsmittelwahl für Güter- und Personentransport, Beispiele: Flugzeug 40 bis 60 kWh/Person je 100 km; Bus ca 7 kWh; Mittelkl.Diesel-PKW mit 4 Personen 16 kWh/100 km je Person Senkung der Bedarfswerte: Altbausanierung z.B. Heizwärmeverbrauchssenkung von 200 kWh/m²a auf 80 kWh pro Jahr je m² Wohnfläche; PKW mit 3 bis 6 l Treibstoffverbrauch statt 8 bis 15 l; Senkung des Energieverbrauchs für die Güterproduktion Hohe Wirkungsgrade : Antriebe von Pumpen, Ventilatoren, Maschinen durch Motoren mit maximalen Wirkungsgrad, Drehzahlregelung, wenn möglich Stromrückspeisung bei Abbrems-vorgänge, Einsparpotential gegenüber herkömmlicher Technik 40 bis über 80 %; Wärmeerzeugung mit geringen Verlusten mit Brennwerttechnik; Energiesparende Beleuchtung durch Lampen mit hoher Lichtausbeute und hohen Leuchtenwirkungsgraden →Einsparung bei Sanierungsmaßnahmen 50 bis 70 %. Energierückgewinnung: Wärmerückgewinnung für raumlufttechnische Anlagen mit Energieeinsparung bis über 90 %; Energierückgewinnung aus warmen Abwasser, aus gewerblichen und industriellen Fertigungsprozessen; ggf Einsatz von Wärmepumpen mit hoher Leistungszahl. Sonstige Maßnahmen : Regelungstechnik zur Energieoptimierung; Gebäudeleittechnik mit sachgemäßer Anwendung Stromversorgung mit geringen Verlusten: Kraft-Wärme und Kraft- Wärme-Kältekopplung : Brennstoffzellentechnik, Gas- und Dampfturbinen-Technik GuD

8 Beispiel Energieverbrauch im Haushalt Vergleich des Brennstoffenergieverbrauchs einschließlich Brennstoffenergieverbrauch zur Haushaltsstromer- zeugung und Urlaubsreise; Vergleich zweier Haushalte, je 4 Personen; Einfamilienhaus 150 m² Wohnfl. Gebäudeheizung Haus und Heizkessel Bj.1975; Wärmeverbrauch 140 kWh/m²; kWh; Brennstoff 2500 l Heizöl = kWh Warmwasser; Wärme: kWh; Brennstoff: kWh Auto km/a ohne Urlaubsreise; Benzin; Mittelklasse- PKW; 10 l/100 km; 1500 l/a;8,54 kWh/l; Brennstoff kWh Urlaubsreise; Fernreise mit Flugzeug km; Treibstoffverbrauch 4,6 l/(P *100 km); 9,6 kWh/l; l; Brennstoffenergie = kWh Stromverbrauch; 4500 kWh; Brennstoff kWh Stromverbrauch kWh Brennstoff kWh Urlaubsreise Urlaubsreise mit PKW; 3000 km; 6,0 l/100 km; 180 l; kWh Auto; km/a; Diesel; 6 l/100 km; Mittelkl-PKW; 900 l; Brennstoff kWh Warmwasser; kWh; Brennstoff kWh (Brennwertnutzung) Warmwasser Gebäudeheizung Wärmeschutz gem. WSchV 94 (Neubau oder entsprechende Altbausanierung) Gebäudeheizung 90 kWh/m²; kWh; Brennstoff Erdgas oder Heizöl El; Brennwertnutzung; Brennstoff (Hu) = kWh Haushalt 1 → kWh/a Haushalt 2 → kWh/a

9 Rationelle Energienutzung Weltweiter Energieverbrauch, Stand 1999 Fossile Energieträger ca 89,8 %K Kernenergie ca 6,6 % erneuerbare Energien ca 3,6 % Gesamtverbrauch 406,2 EJ=112,8 Mrd MWh (im Jahr 2004 etwa 118 Mrd MWh) Anteil Deutschland 3,92 Mrd MWh = 3,48 %; 47,8 MWh/Kopf Anteil USA 26,39 Mrd MWh = 23,4 %; 96,7 MWh/Kopf Anteil ges. Afrika 5,69 Mrd MWh = 5 %; 7,36 MWh/Kopf Anteil China 12,86 Mrd MWh = 11,4 %; 10,25 MWh/Kopf Weltweite Energieverbrauchsbedingte CO 2 -Emission, Stand Millionen Tonnen Anteil Deutschland 914 Mio Tonnen = 3,68 % Anteil USA Mio Tonnen = 25,2 % Anteil ganz Afrika 837 Mio Tonnen = 3,37 % Anteil China Mio Tonnen = 11,5 % Stromverbrauch weltweit(1999): Mrd kWh Anteil Deutschland 551 Mrd kWh; kWh/Kopf Anteil USA Mrd kWh; ca kWh/K Anteil ganz Afrika 419 Mrd kWh; 542 kWh/Kopf Anteil China Mrd kWh; ca 1000 kWh/K Stromverbrauch weltweit(1999): Mrd kWh Anteil Deutschland 551 Mrd kWh; kWh/Kopf Anteil USA Mrd kWh; ca kWh/K Anteil ganz Afrika 419 Mrd kWh; 542 kWh/Kopf Anteil China Mrd kWh; ca 1000 kWh/K

10 Rationelle Energienutzung © Hartl mögliche Szenarien des Energieverbrauchs in Deutschland Derzeitige Situation (Stand 2003) Szenario 1 mit Verdoppelung der erneuerbaren Energien, Verringerung des Nutzenergieverbrauchs um 20 %; Minderung der Umwandlungsverluste z.B. durch vermehrte Kraft-Wärmekopplung; Antriebe mit hohen Wirkungsgraden u.a. Szenario 2; wie Szenario 1, jedoch ohne Kernenergienutzung Fossile Energieträger 3373 TWh 855 Mio t C0 2 = 100 % Kernen. 501 TWh E Nutzenergie ca 1300 TWh η ges ca 33 % Fossile Energieträger 1810 TWh ca 460 Mio t CO 2 = 54 % Kernen. 500 TWh E Nutzenergie 1040 TWh η ges = 40 % Fossile Energieträger 2310 TWh ca 590 Mio t CO 2 = 69 % E Nutzenergie 1040 TWh η ges = 40 % Erneuerbare Energien = 116,1 TWh; Anteil = 2,92 % Erneuerbare Energien, insbes. Biomasse 290 TWh; Anteil = 11,15 % (Weitere Erhöhung auf 400 TWh denkbar – damit Anteil = 15,4 %) Primärenergie 3990 TWh Primärenergie 2600 TWh Erneuerbare Energien 290 TWh = 11,5 % (400 TWh = 15,4 %) kWh = Kilowattstunde; MWh = Megawattstunde; GWh = Gigawattsunde; TWh = Terawattstunde 1 TWh = 1 Mio MWh = 1000 GWh; 1 MWh = 1000 kWh; Heizwert von 1 l Heizöl El = 10 kWh; Heizwert von 100 l Heizöl = 1 MWh

11 Rationelle Energienutzung © Hartl Rationelle Energienutzung = Sparsame Energieverwendung durch: Vermeiden von unnötigem Verbrauch : Zum Beispiel durch intelligentes und umweltbewusstes Nutzerverhalten: Heizungsbedienung, Gebäudelüftung, Komfortansprüche Konsumverhalten Güterlogistik Freizeitverhalten Verkehrsmitteleinsatz Fahrzeugfahrweise

12 Rationelle Energienutzung © Hartl Sparsame Energienutzung durch: Senkung der spezifischen Nutzenergie- bedarfswerte : Zum Beispiel: Energiesparende Gebäudebauweise und Sanierung von Altbauten (Leistungsbedarf Heizung, Strom je m² Wohnfläche oder sonstiger Nutzfläche) Verkehrsmitteleinsatz (Energieverbrauch je Personen-km oder t-km bei Gütertransport -- je nach Verkehrsmittel extreme Unterschiede möglich) W/m²; kWh/m² Wfl kWh/P-km

13 Rationelle Energienutzung © Hartl Sparsame Energieverwendung durch Zum Beispiel:  Hohe Wirkungsgrade für Antriebe von Fahrzeugen, Maschinen, z.B. EC-Motortechnik bei Elektromotoren bis ca. 4 kW Leistung, Dieselmotoren, Pumpen und Ventilatoren einschließlich Antriebsmotor  Drehzahlanpassung von Antriebsmotoren zur Anpassung an den jeweiligen momentanen Leistungsbedarf  Wärmeerzeugung z.B. mit Brennwerttechnik  Stromerzeugung mit hohem Wirkungsgrad z.B. mit Brennstoffzellentechnik  Kraft-Wärme-Kopplung und Kraft-Wärme-Kältekopplung; d.h. Stromerzeugung mit Abwärmeverwertung  Energiesparende Beleuchtung (hohe Lampenlichtausbeute und hohe Leuchtenwirkungsgrade) η Hohe Wirkungs- und Nutzungsgrade

14 Rationelle Energienutzung © Hartl Sparsame Energienutzung durch: Energierückgewinnung – Abwärmeverwertung Zum Beispiel: Hochwirksame Wärmerückgewinnung für raumlufttechnische Anlagen (Wärme- und Kälterückgewinnung) Abgaswärmetauscher für Wärmeerzeuger möglichst mit Brennwerttechnik Wärmerückgewinnung aus warmen unverschmutztem oder leicht ver- schmutztem Abwasser (Hallen- u. Freibäder, physikalische Therapie) Abwärmenutzung von: Kälteanlagen, Drucklufterzeugung, Maschinen, medizintechnische Geräte, Wäschereimaschinen Abwärmenutzung und Wärmerückgewinnung bei industriellen Fertigungsprozessen Stromrückgewinnung z.B. bei Bremsvorgängen von Aufzugsanlagen

15 Rationelle Energienutzung © Hartl Einsatz von erneuerbaren Energien Erneuerbare Energien können einen spürbaren Beitrag zur Bewältigung der ökologischen und ökonomischen Energieprobleme bringen -- allerdings nur, wenn die sonstigen Möglichkeiten der sparsamen Energienutzung ausgeschöpft werden (wie sparsamer Nutzenergieeinsatz, hohe Wirkungsgrade und Abwärmeverwertung). Das Potential an praktikabel nutzbaren erneuerbaren Energien ist beim derzeit sehr hohen und weltweit anwachsenden Verbrauch niedrig. Der Energie- deckungsanteil könnte aber bei sparsameren Energieeinsatz wesentlich erhöht werden. Ein bedeutendes Potential stellt die Nutzung von Biomasse in Form von Biogas, Brennholz und Pflanzenöl dar. Bei der aktiven Solar- energienutzung besteht das Problem der hohen Energiegestehungskosten durch hohe Anschaffungskosten bei relativ geringer Auswirkung auf die Gesamtenergieverbrauchsdeckung. Anteil in Deutschland 2003: 2,92 %; weltweit ca. 3,5 %. In Deutschland ist bei einer wesentlichen Senkung des Nutzenergieverbrauchs und der Energieumwandlungsverluste ein Anteil von bis zu etwa 20 % denkbar. Auch die Nutzung von erneuerbaren Energien ist mit Umweltproblemen verbunden, zum Beispiel Landschafts- und Ökologiebeeinträchtigung durch Wind- und Wasserkraftnutzung ! Die küstenferne Windenergie-nutzung hat sich bei näherer Betrachtung als uneffizient und umweltproblematisch herausgestellt (Nachteile außerdem durch zusätzliche Leistungsbereitstellung durch Kraftwerke mit Wirkungsgradauswirkung; Geräuschemission).

16 Rationelle Energienutzung © Hartl Wirkungsgrade von Heizungsumwälzpumpen kleiner bis mittlerer Leistung Förderleistung 4,0 8,0 12,0 1,6,0 20,0 m³/h Wirkungsgrad in % ,5 mWS 6 mWS 7,5 mWS 11 mWS 3 mWs 0,085 kW P 1 =0,25 kW P 1 =0,5 kW Ungeregelte Nassläuferpumpe geregelte Nassläuferpumpe mit EC-Motor, geregelte Trockenläuferpumpe P 1 = 0,94 kW P 1 = 0,75 kW P = V * Δp = …. m³/s * …. kPa; in kW 1 mWS = 9,81 kPaP 1 = P : (η P * η M ) = elektrische Leistungsaufnahme Stromleistungsbedarf = 50 %; Stromverbrauch gegenüber einer ungeregelten herkömmlichen Nassläuferpumpe etwa 20 bis 30 % η

17 Rationelle Energienutzung © Hartl Auswirkung der Fördermengenanpassung auf den Energiebedarf von Pumpen und Ventilatoren Die Strömungswiderstände ändern sich im Quadrat zur Fördermenge und der Leistungsbedarf ändert sich in der dritten Potenz Beispiel: Ausgangsbasis einer Umwälzpumpe 50 m³/h = 0,01389 m³/s ; H= 10 mWS = 98,1 kPa; P = 0,01389 * 98,1 = 1,362 kW ; η ges =50%; P 1 =2,724 kW ; Fördermenge 2= 45 m³/h = 90%; Fördermenge 3= 40 m³/h = 80 %; Fördermenge 4= 30 m³/h= 60%; Fördermenge 5= 25 m³/h = 50 % ; Fördermenge 6 = 15 m³/h = 30 % 50 m³/h; P 1 = 2,724 kW 45 m³/h; P1 = 2,724 kW * 0,9³ = 1,658 kW = 61 % 40 m³/h P1 = 2,724 kW * 0,8³ = 1,395 kW 30 m³/h P1 = 2,724 kW * 0,6³ = 0,588 kW 25 m³/h P1 = 2,724 kW * 0,5³ = 0,34 kW 15 m³/h P1 = 2,724 kW * 0,3³ = 0,074 kW Fördermengenminderung 100% 75 % Fördermengen- minderung = 20% ergibt Minderung des Leistungsbedarfs von 51 %

18 Rationelle Energienutzung © Hartl Auswirkung von Drehzahlreglung und Wirkungsgrad bei Heizungsumwälzpumpen und Ventilatoren in raumlufttechnischen Anlagen Bei der Wärmeverteilung von Anlagen zur Gebäudeheizung, Warmwasserversorgung und zur Lufterhitzerversorgung wird im durchschnittlichen Jahresbetrieb nur ein Teil der Auslegungsförderleistung benötigt (meist 60 bis 80 % und bei der Versorgung von Unterstationen oft unter 50 %) Bei raumlufttechnischen Anlagen wird in der Regel zur Erfüllung der Anforderungen meist nicht die volle Luftleistung benötigt (meist nur 50 bis 80 %) Da bei vermindertem Volumenstrom der Leistungsbedarf in der dritten Potenz abfällt wirkt sich eine geeignete Drehzahlanpassung auf den Stromverbrauch und auf die Betriebskosten erheblich aus Der Wirkungsgrad der Pumpe oder des Ventilators wirkt sich schon im Voll-Lastbetrieb aus Elektr. Leistungsbedarf bei Voll-Lastbetrieb Jahresstromverbrauch beim tatsächlichen durchschnittlichen Förderleistungsbedarf Minderung durch erhöhten Wirkungsgrad von Pumpe bzw Ventilator und Antrieb Minderung durch erhöhten Wirkungsgrad Zusätzliche Minderung durch verlustarme Drehzahlregelung zur Förderstromanpassung an der jew. Momentanbedarf

19 Rationelle Energienutzung © Hartl Beispiel: Stromverbrauchsminderung durch Ventilatoraustausch bei einer raumlufttechnischen Anlage (Wirkungsgrad, Drehzahlregelung) Auslegungsluftleistung = 8000 m³/h; Strömungswiderstand = 1000 Pa; th. Leistungsbedarf P=V * Δp = 2,22 kW Der tatsächliche durchschn. Luftleistungsbedarf liegt bei 80 %; th. Leistungsbedarf = 2,22 * 0,8³=1,137 kW A herkömmliche Technik ohne Leistungsanpassung, rel. niedrige Wirkungsgrade, Keilriemenantrieb B energiesparsame Technik; direkt angetriebener Ventilator mit EC-Motor, Drehzahlregelung bei Voll-Last C energiesparende Technik im durchschnittlichen 80 %-Teil-Lastbetrieb Brennstoffenergieaufwand im EVU-Kraftwerk Verluste bei Stromerzeugung und Transport Verluste durch Trafo und Hausleitung Verluste durch Ventilator, Keilriementrieb, Motor Theoretischer Leistungsbedarf P =V * Δp 2,22 kW 1,14 kW 17,93 kW10,83 kW 5,31 kW 2,78 kW 0,28 kW 12,19 kW7,36 kW 0,087 kW 3,61 kW 0,04 kW 1,16 kW0,52 kW A BC

20 Rationelle Energienutzung © Hartl Beispiel: Stromverbrauchsminderung durch Ventilatoraustausch bei einer raumlufttechnischen Anlage --- zusätzliche Energieverbrauchsminderung durch Minderung der Maximalförderleistung und durch BHKW-Technik A: Vor der Sanierung; B: Ventilator mit erhöhtem Wirkungsgrad von Ventilator und Antrieb sowie verlustarme Volumenstromanpassung durch stufenlose Drehzahlregelung; C: zusätzlich Änderung der Luftführung im Raum, dadurch Luftleistungsminderung um 15 % auf max m³/h; dadurch auch entspr. Leistungsbedarfsminderung im Teillastbetrieb P = 1,14 kW *0,85³ = 0,7 kW D: wie D jedoch zusätzlich Stromerzeugung mit BHKW mit Abwärmenutzung Brennstoffenergieeinsatz zur Stromerzeugung: A 17,93 kW 100 % 2,22 kW B 1,14 kW 5,31 kW 29,6 % 0,7 kW 3,26 kW 18 % 2 kW C D P = 0,7 kW Genutzte Wärme bei BHKW-Betrieb Vergleichbarer Energieaufwand = 1,26 kW = 7 % Tatsächliche Nutzenergie 2,22 kW; 15,71 kW = Verluste auf dem Weg von der Primärenergie zur Nutzenergie BHKW-Einsatz: selbstverständlich nicht speziell zur Stromerzeugung für Ventilatorbetrieb. Beispielsweise Einsatz in Krankenhaus zur Teildeckung des Stromverbrauchs und voller Abwärmenutzung (im Sommer Betrieb einer Absorptions- Kältemaschine)

21 Rationelle Energienutzung © Hartl Brennstoff-Energieverbrauch zur Strom- und Wärmebereitstellung: Stromver- brauch Wärmever- brauch EVU-Kraftwerk und Stromtransport Heiz- kessel BHKW-Anlage Stromver- brauch Wärmever- brauch BHKW-Anlage Brennstoff- zellentechnik Stromver- brauch Wärmever- brauch Heiz- kessel A Konventionelle Versorgung B Mit Kraft-Wärme- kopplung durch BHKW C Mit Kraft-Wärme- Kopplung künftige Technik mit erhöhtem Wirkungsgrad der Stromerzeugung B C A Brennstoffverbrauch = Energieverluste

22 Rationelle Energienutzung © Hartl l Beispiel: Sanierung eines Krankenhauses durch Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes, energetische Verbesserung der Raumlufttechnik und Wärme- verteilung und Neustrukturierung der Wärme-, Strom- und Klimakälteversorgung Kraft-Wärme- Kälte- Kopplung Wärmerückge- winnung und Abwärmenutzung Verminderte Energieverluste Verminderter Bezug von Strom und Brennstoff

23 Rationelle Energienutzung durch hochwirksame Wärmerückgewinnung für raumlufttechnische Anlagen und Zusatznutzung der Klimakälteanlage als Wärmepumpe – Überschusswärmenutzung aus Lüftungswärmerückgewinnung, Nutzung von Geräteabwärme (Gerätekühlung), Nutzung von Wärme aus gering- oder nicht verschmutztem warmen Abwasser.. Beispiel: Krankenhaus mit 500 Betten Ausgangszustand Konventionelle Energieversorgung Ausgangszustand Konventionelle Energieversorgung Sanierungsstufe 1 Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes, Stromsparmaßnahmen, Nachrüstung einer hochwirksamen Wärmerückgewinnung für die raumlufttechnischen Anlagen Sanierungsstufe 1 Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes, Stromsparmaßnahmen, Nachrüstung einer hochwirksamen Wärmerückgewinnung für die raumlufttechnischen Anlagen Sanierungsstufe 2 Neustrukturierung der Wärme-, Strom- und Klimakälteversorgung Kraft-Wärme-Kältekopplung Umfangreiche Abwärmeverwertung Sanierungsstufe 2 Neustrukturierung der Wärme-, Strom- und Klimakälteversorgung Kraft-Wärme-Kältekopplung Umfangreiche Abwärmeverwertung Gebäudeheizung: MWh/a Strom vom EVU: MWh/a Eigenstromerzeugung (BHKW): 0 MWh/a Wärmeverbrauch: MWh/a einschl. WW; Lüftung, Wirtsch.W. Wärmerückgewinnung, Abwärmeverwertung: 50 MWh/a Brennstoffverbrauch EVU-Kraftwerk: MWh/a Brennstoffverbrauch im Krankenhaus: MWh/a Gesamtbrennstoffverbrauch: MWh/a Gebäudeheizung: MWh/a Strom vom EVU: MWh/a Eigenstromerzeugung (BHKW): 0 MWh/a Wärmeverbrauch: MWh/a einschl. WW; Lüftung, Wirtsch.W Wärmerückgewinnung, Abwärmeverwertung: MWh/a Brennstoffverbrauch EVU-Kraftwerk: MWh/a Brennstoffverbrauch im Krankenhaus: MWh/a Gesamtbrennstoffverbrauch: MWh/a Gebäudeheizung: MWh/a Strom vom EVU: MWh/a Eigenstromerzeugung (BHKW): MWh/a Wärmeverbrauch: MWh/a einschl. WW; Lüftung, WiW Wärmerückgewinnung, Abwärmeverwertung: MWh/a Brennstoffverbrauch EVU-Kraftwerk: MWh/a Brennstoffverbrauch im Krankenhaus: MWh/a Gesamtbrennstoffverbrauch: MWh/a

24 Rationelle Energienutzung © Hartl Strom vom EVU MWh/a Beispiel Energieverbrauch Krankenhaus mit 500 Betten

25 . Energieverbrauch durch Urlaubsreise und Vergleich zum sonstigen Verbrauch für Heizung, Warmwasser, Autobetrieb (ohne Urlaubsreise) und Haushaltsstrom, Haushalt mit 4 Personen --- Anteiliger Energieverbrauch je Person Flugreise km; zB. USA-Reise Reise mit Diesel-PKW 6 l/100 km; 3000 km; z.B. Italienreise Energieverbrauch für Heizung, Warmwasser, Auto km /a und Stromverbrauch (Brennstoff- energieaufwand) Gesamtverbrauch für 4 Personen kWh = 9700 kWh je Person bzw. entsprechend der Klimaschädigung kWh je Person durch 3-fache Schadwirkung (Einbringung der Abgase in besonders klimaempfindlichen unteren Stratosphärenbereich Gesamtverbrauch für 4 Personen 1800 kWh 450 kWh je Person herkömmlich kWh je Person Energiesparsam kWh je Person Gebäudeheizung:6.250 kWh3.375 kWh je Person Warmwasser:875 kWh650 kWh je Person durch Stromverbr kWh2.350 kWh je Person durch Autonutzung o.U kWh2.250 kWh je Person Gesamt für 4 Personen kWh kWh

26 Rationelle Energienutzung © Hartl mögliche Szenarien des künftigen Energieverbrauchs in Bayern Fossile Energieträger 388 TWh 99 Mio t C0 2 = 100 % Kernenergie 154 TWh E Nutzenergie ca 192 TWh η ges ca 33 % Fossile Energieträger 208 TWh ca 53 Mio t CO 2 = 54 % Kernenergie 100 TWh Erneuerbare Nutzenergie 154 TWh η ges = 40 % Fossile Energieträger 308 TWh ca 78 Mio t CO 2 = 79 % E Nutzenergie 154 TWh η ges = 40 % Erneuerbare Energien 38,54 TWh; Anteil = 6,639 % Erneuerbare Energien, insbes. Biomasse 77 TWh; Anteil = 20 % (auch bis über 100 TWh denkbar) Primärenergie 580,5 TWh Primärenergie 385 TWh Erneuerbare Energien 77 TWh kWh = Kilowattstunde; MWh = Megawattstunde; GWh = Gigawattsunde; TWh = Terawattstunde 1 TWh = 1 Mio MWh; 1 MWh = 1000 kWh; Heizwert von 1 l Heizöl El = 10 kWh; Heizwert von 100 l Heizöl = 1 MWh Situation Stand TWh=1 Mio MWh=3600 Terajoule Szenario 1: Minderung des Nutzenergieverbrauchs um 20 % z.B. durch energetische Altbausanierung; Stromsparmaßnahmen, Minderung der Umwandlungsverluste z.B. durch vermehrte Kraft-Wärme-Kopplung, Wärmepumpeneinsatz, Verdopplung der erneuerbaren Energien durch Bioenergienutzung Szenario 2: wie Szenario 1, jedoch Ersatz der Kernenergie durch fossile Energieträger

27 Mögliche Stromverbrauchsminderung durch rationelle Energienutzung (Deutschland): Energiesparende Beleuchtung (Beleuchtungssanierung)30 TWh Pumpen, Ventilatoren, höhere Wirkungsgrade und energiesparende Antriebstechnik25 TWh Energiesparende Antriebstechnik in der Gebäudetechnik z.B. Aufzüge, in der Industrie und Gewerbe, energiesp. Hauhaltsgeräte30 TWh Druckluftanlagen (Sanierung)10 TWh Sonstige Möglichkeiten z.B. Auswirkungen von energetischer Gebäudesanierung (Wärmeschutz, Sonnenschutz, energiesparende Gebäudelüftung und Klimatisierung)15 TWh Maßnahmen gegen Stand-By-Verluste von Geräten15 TWh Summe125 TWh Verbrauch 2003 ca 515 TWh; Senkung auf 390 TWh/a möglich – weitest- gehend im hochwirtschaftlichen Rahmen Maßnahmen zur energiesparenden Stromerzeugung: Verstärkte Abwärmenutzung bei der Stromerzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung und Kraft- Wärme-Kälte-Kopplung- Nutzung der Absorptionskältemaschinen bei Abwärmeverfügbarkeit zusätzlich als Wärmepumpe in der Übergangszeit und im Winter Einsatz von Stromerzeugungstechniken mit sehr hohem Wirkungsgrad z.B. Brennstoffzellentechnik (z.B. MTU-Hot-Module-Technik, oder Brennstoffzellen-Gasturinen- Hybridtechnik von Siemens-Westinghouse) Wirkungsgradverbesserung der noch benötigten Kohlekraftwerke.

28 e Aufkommen und Verwendung von Strom in Deutschland 2003 Aufkommen: 625 TWh ; Bruttostromerzeug. 582 TWh; Einfuhr 43 TWh Verluste bei der Stromerzeugung 858 TWh Nutzwärme durch Kraft- Wärme-Kopplung ca 90 TWh; KWK-Strom ,5 TWh Steinkohle 360,5 TWh Braunkohle 428 TWh Heizöl 20,3 TWh Gase 142 TWh Kernenergie500,6 TWh Übr.feste Br.25,3 TWh Wasserkraft23 TWh (21TWh) Windkraft20 TWh (18,5TWh) Fotovoltaik0,323 TWh Summe rd 1520 TWh 582 TWh 43 TWh (Einfuhr) Eigenverbr. Kraftwerke 23,6 TWh Transportverluste 45,8 TWh Ausfuhr 45 TWh Verbrauch Inland 515 TWh Eisenschaffende Industrie 4,8 %, Chemie- und Mineralöl 11 %, übrige Industrie 32,1 %, Verkehr 31,8 %, öffentliche Einrichtunggen 8 %, Landwirtschaft 1,5 %, Haushalte 25,8 %, Handel und Gewerbe 13,7 % Stromaufkommen: Kohlekraftwerke 295 TWh= 50,6 % Erdgas und Heizöl 60 TWh = 10,3 % Kernkraftwerke 165 TWh = 28,3 % Sonstige Brennstoffe 20 TWh = 3,4 %

29 Aufkommen und Verwendung von Strom in Deutschland – Szenario mit rationeller Energienutzung und vermehrtem Einsatz von erneuerbaren Energien Aufkommen = 495 TWh davon: Bruttostromerzeug. 450 TWh ; Einfuhr 45 TWh Verluste bei der Stromerzeugung 516 TWh Nutzwärme durch Kraft-Wärme-Kopplung ca 180 TWh Energieeinsatz: Kohle 189,6 TWh Heizöl 15 TWh Gase 208 TWh Kernenergie450 TWh Übr. Brenn.240 TWh Wasserkraft23 TWh (21TWh) Windkraft24 TWh (22TWh) Fotovoltaik0,4 TWh Summe rd1150 TWh 454 TWh 45 TWh Einfuhr Eigenverbr. Kraftwerke 18,7 TWh Transportverluste 36,2 TWh Ausfuhr 45 TWh Verbrauch Inland 400 TWh Übrige Brennstoffe= Bioenergieträger Werte in Klammern bei Windkraft und Wasserkraft = Bruttostromerzeugung Senkung des Stromverbrauchs durch energiesparende Antriebstechniken für Maschinen, Pumpen, Ventilatoren usw., energiesparende Beleuchtung, energiesparende Haushaltsgeräte Stromerzeugung mit erhöhtem Wirkungsgrad Kraft-Wärme-Kopplung

30 Hartl Energieeinsatz zur Stromerzeugung und Verwendung von Strom in Deutschland Stand 2003 Szenario mit rationeller Energienutzung und vermehrtem Einsatz von erneuerbaren Energien Szenario mit rationeller Energienutzung, vermehrter erneuerbarer Energieeinsatz und Entfall der Kernenergienutzung Fossile Energieträger 950 TWhKernenergie 500 TWh Erneuerbare Energien 66 TWh Bruttostromerzeugung 582 TWh Stromverbrauch Inland 515 TWh Nutzwärme aus KWK 80 TWh Eigenverbrauch Kraftwerke + Transport- verluste 54,9 TWh; Ausfuhr 45 TWh Einfuhr 43 TWh Eigenverbrauch Kraftwerke + Transportverlust 55 TWh; Ausfuhr 45 TWh Einfuhr 45 TWh Nutzwärme aus KWK (Kraft-Wärme-Kältekopplung) 180 TWh Erneuerbare Energien 287 TWh Fossile Energieträger 413 TWhKernenergie 450 TWh Bruttostromerzeugung 454 TWh Stromverbrauch Inland 400 TWh Fossile Energieträger 750 TWh Erneuerbare Energien 300 TWh Bruttostromerzeugung 430 TWh Stromverbrauch Inland 380 TWh Eigenverbrauch Kraftwerke + Transportverluste 47 TWh; Ausfuhr 45 TWh Einfuhr 45 TWh Nutzwärme aus KWK 200 TWh 1 TWh = 1 Milliarde kWh = 1 Million MWh

31 Rationelle Energienutzung J. Hartl Effizienz von Energiesparmaßnahmen Effizienz = Wirkung in Relation zum Kostenaufwand Sollwirkung von Sanierungsmaßnahmen und von besonderen Energie- sparmethoden beim Neubau: Wesentliche Verminderung des Strom- und Brennstoffverbrauchs, Betriebskostensenkung, Umweltschutz, Behaglichkeitsverbesserung, Betriebssicherheit, Wirtschaftlichkeit Wirkungsgrößenordnung: Energieeinsparung im Verhältnis zum bisherigen Verbrauch; Umweltentlastung und Betriebskosteneinsparung im Vergleich zu anderen möglichen Maßnahmen; Umweltentlastung z.B. Kohlendioxidemissionsminderung in kg/a und Vergleich zur bisherigen Emission Sinn und Erforderlichkeit der Effizienzfeststellung: Vermeidung von Maßnahmen, die mit hohem Kostenaufwand nur den „teuren Tropfen auf den heißen Stein“ darstellen; Erzielung einer möglichst hohen Umweltentlastung; Vermeidung von volkswirtschaftlichen und ökologischen Fehlentwicklungen; primäre Anwendung von wirtschaftlichen und ökoloisch hochwirksamen Methoden der Energieeinsparung. Kostenaufwand: kapitalgebundene und betriebsgebundene Mehrkosten speziell für die Energieeinsparung oder je nach Effizienz Mehr- oder Minderkosten zur CO 2 - Minderung (CO 2 -Vermeidungskosten oder Minderkosten)

32 . Ökologische und ökonomische Effizienz von Energiesparmaßnahmen und verschiedenen Techniken der Energieversorgung Ökologische Bewertung: Energieverbrauch für Bereitstellung der Energieträger, und Herstellung der Anlagentechnik Rohstoffverbrauch mit Berücksichtigung der Reserven und Ressourcen Risikopotenzial: Versorgungssicherheit, Transportgefahr, Explosionsgefahr, Lagerung vor Ort, Arbeitsunfälle (z.B. bei Holzernte und Aufbereitung), mangelnde Betriebssicherheit durch unausgereifte Technik Toxizitätspotenzial: durch Zusammensetzung des Energieträgers, Abgasschadstoffe (CO, NOx, N2O, Feinstaub, Kohlenwasserstoffe) Emissionen mit Treibhauspotenzial, Ozonzerstörungspotenzial, Versauerungspotenzial Anschaffungskosten und Kapitaldienst Ökonomische Bewertung: Gesamtkostenaufwand (jährlich) = Kapitaldienst + Brennstoffkosten + Stromkosten + Instandhaltung + sonstige Kosten (besonderer Bedienungsaufwand, Kaminkehrer, technische Überwachung, Hilfsstoffe, Versicherung)

33 Rationelle Energienutzung – Problempunkt Flugverkehr Noch vor 20 Jahren war der Flugverkehr bezüglich Energieverbrauch und Umweltbelastung im Vergleich zu den sonstigen Bereichen noch von geringer Bedeutung. Diese Situation hat sich durch den extremen Zuwachs des Flugverkehrs gewaltig verändert. Der Kersosinverbrauch stieg von ca 33 Mio t Treibstoff 1980 auf derzeit 205 Mio t und steigt bei gleich bleibender Weiterentwicklung auf etwa 600 Mi t in 20 Jahren. Durch das in Mode gekommene häufige Reisen mit dem Flugzeug verbrauchen bereits heute schon viele Bürger für das Fliegen mehr Energie als für Gebäudeheizung, Warmwasser, Strom und Auto zusammen. Der Energieverbrauch durch den Flugverkehr verursacht durch den Abgaseintrag in die oberen Schichten der Atmosphäre einen etwa 3-fachen Umweltschaden (Erderwärmung, Ozonabbau) gegenüber der Emission der gleichen Abgasmenge in Erdoberflächennähe. Das Ablassen von Treibstoff und die ungünstigen Bedingungen beim Start bringen außerdem auch im Bodenbereich sehr hohe Schadstoffbelastungen. Erschreckend ist auch das Anwachsen des Gütertransportes mit dem Flugzeug. Nur weil das Fliegen zu billig ist werden unnötig Transporte mit dem Flugzeug durchgeführt. Auch das unüberlegte Konsumverhalten trägt dazu bei. Man müsste wirklich nicht Früchte essen, die mit dem Flugzeug fast um den halben Erdball transportiert werden. Der vermeintlichen Gesundheit durch die Vitamine von frischem Tropenfrüchten stehen weitaus größere Gesundheitsgefährdungen durch den Lufttransport gegenüber. Was bringt die Energieeinsparung und Umweltentlastung z.B. durch energetische Gebäudesanierung, die derzeitige Feinstaubhysterie (angeblich Hauptverursacher Dieselmotoren) wenn gleichzeitig die sehr stark steigende Umweltbelastung und hohe Energieverbrauch durch den Flugverkehr vollkommen ignoriert wird ? Es ist unglaublich, dass ausgerechnet der besonders belastende Flugverkehr nicht mit Treibstoffsteuern und Mehrwertsteuer belastet wird, während Bahn und Busse belastet werden und ausgerechnet energiesparende Diesel-PKW mit höheren KFZ_Steuern als Benzin-PKW belastet werden. Die Diskussion der Feinstaubproblematik erscheint geradezu lächerlich angesichts der völligen Ignorierung des Problems Flugverkehr. Auch der stark steigende Energieverbrauch und Umweltbelastung durch den Straßenverkehr sollte beachtet werden. Ferner ist besonders der Übersee-Schiffsverkehr, der ebenfalls sehr zunimmt, bezüglich Schadstoffemissionen von zunehmender Bedeutung. Es wird als Treibstoff überwiegend hoch schwefelhaltiges Schweröl eingesetzt.

34 . Rationelle Energienutzung Sinnvolle Vorgehensweise für eine volkswirtschaftlich und ökologisch vorteilhafte Zukunftsentwicklung 1. Nutzung der sofort wirksamen Energiesparmöglichkeiten ohne Investitionsaufwand z.B. geeignetes Nutzerverhalten, Konsumverhalten, Anlagenbedienung, keine überzogenen Komfortansprüche, Verkehrsmittelnutzung mit Ökologieberücksichtigung 2. Nutzung von hochwirtschaftlichen bis gerade noch wirtschaftlichen technischen Möglichkeiten der Energieeinsparung z.B. energetische Altbausanierung, Neubauten mit besonders niedrigem Energiebedarf, Einsatz von energiesparenden Antriebssystemen in der Gebäudetechnik und in der Industrie, energiesparende Beleuchtung, Abwärmeverwertung, Wärmerückgewinnung (besonders bei raumlufttechnischen Anlagen) 4. Einsatz und Entwicklung von derzeit noch nicht wirtschaftlichen neuen Techniken und Nutzung von erneuerbaren Energien mit maßvoller Subventionierung, wobei die energiewirtschaftlich und ökologisch effektiveren Methoden bevorzugt werden sollten z.B. Biogastechnik, Pflanzenöleinsatz als Fahrzeugtreibstoff, Strom- und Wärmeerzeugung aus Bioenergie; aktive Sonnenenergienutzung für besondere Anwendung, Geothermie 3. Energieerzeugung- und Verteilung mit geringen Verlusten und möglichst geringer Umweltbelastung: Brennwerttechnik für Erdgas- und Ölfeuerung, Einsatz von erneuerbaren Energien soweit ohne oder mit geringer Subvention Wirtschaftlichkeit gegeben, Modernisierung von Kraftwerken mit dem Ziel der Wirkungsgraderhöhung, Betriebssicherheitsverbesserung und Minderung von Schadstoffemissionen; Kraft-Wärme- Kopplung, Einsatz größerer Anlagen der Brennstoffzellentechnik besonders in Verbindung mit Kraft-Wärmekopplung und Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung - wobei die Absorptionskältemaschinen bei Verfügbarkeit von NT-Wärme von 10 bis 30 °C auch als Wärmepumpen einzusetzen sind; sonstiger Wärmepumpeneinsatz soweit energiewirtschaftlich effektiv; Wärmeverteilungstechnik mit möglichst mit niedrigen Temperaturen

35 Windenergie und Fotovoltaik, der richtige Weg zur energiewirt- schaftlich und ökologisch effektiven Stromversorgung ? Wir verunstalten weite Landschaftsbereiche mit tausenden von riesigen Windkraftanlagen und erzeugten im Jahr 2003 mit Anlagen gerade mal 3,2 % des Bruttostromanteils. Wir investieren Milliardenbeträge in die Fotovoltaik und erzeugten im Jahr 2003 nur 0,06 % des Stromverbrauchs. Die extreme Subventionierung geht überwiegend auf Kosten der Haushalte. Durch Windenergie wurden nur etwa 3 % des Stromverbrauchs abgedeckt. Gerade die Windenergie wirkt sich auf den Wirkungsgrad der Wärmekraftwerke aus und der zusätzliche Energiever- brauch zu Herstellung und Betrieb der Windenergieanlagen ist zu bedenken. Die Verteilungs- verluste können nicht vernachlässigt werden. Es ist somit sehr fraglich inwieweit Windenergieanlagen im windschwächeren küstenfernen Bereichen überhaupt einen Beitrag zum Klimaschutz erbringen. Wegen der Unregelmäßigkeit des Windanfalls können anderweitige Kraftwerke nicht eingespart werden. Andererseits wird das sehr hohe Potential zur Stromverbrauchsminderung im wirtschaftlichen Rahmen fast nicht genutzt! Größenordnung 25 bis 30 % des derzeitigen Stromverbrauchs. Die konsequente Anwendung von energiesparenden Techniken und die energetische Sanierung von Anlagen in der Gebäudetechnik, Gewerbe und Industrie würde mehr Arbeitsplätze schaffen als die Produktion von Windenergieanlagen und Fotovoltaikanlagen. Stromsparbeispiele: energiesparende Beleuchtung, energiesparenden Antriebstechniken in der Industrie, Gewerbe und Gebäudetechnik, drastische Minderung der Stand-by-Verluste Bei den wirtschaftlichen Stromsparmaßnahmen ergeben sich zur Vermeidung von klimarelevanten CO2-Emissionen Minderkosten, während die Windenergienutzung und besonders die Fotovoltaik sehr hohe Vermeidungskosten erbringen. Eine gewisse, allerdings maßvolle Subventionierung der Windenergienutzung und Fotovoltaik erscheint trotzdem vertretbar und sinnvoll, da diese Techniken für Bereiche mit besserer Anwendung exportiert werden könnten z.B. in Länder der sog. Dritten Welt und Windenergie für Standorte mit dauernd sehr hohen Windgeschwindigkeiten (gewisse Küstenabschnitte in der ganzen Welt und für den Offshorebereich).


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