Wussten Sie, dass Blockheizkraftwerke einen Wirkungsgrad von etwa 85 % erreichen, indem sie sowohl Strom als auch Wärme effizient nutzen? Dies ist nur ein beeindruckendes Beispiel für die Vorteile der rationellen Energieerzeugung und -verwendung. Die Notwendigkeit von Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und Energieeinsparung wird immer dringlicher, da die Umweltbelastung durch konventionelle Methoden der Energiegewinnung stetig zunimmt.
Energieberater und Experten wie Dipl.-Ing. Wolfgang Hölzer, der seit 1981 als Berater für die Industrie tätig ist und zahlreiche Projekte zur Energieoptimierung betreut hat, verdeutlichen die Wichtigkeit dieser Themen. Hölzer hat nicht nur als Energie-Betriebsberater gearbeitet, sondern auch bedeutende Beiträge zur Umweltfreundlichkeit und Effizienz in der Energiebranche geleistet.
Durch fortschrittliche Technologien und effiziente Energiekonzepte können wir nicht nur Ressourcen schonen, sondern auch unseren ökologischen Fußabdruck minimieren. Von der Nutzung von Abwärme aus IT-Servern bis hin zur Automatisierung von landwirtschaftlichen Biogasanlagen zeigen unzählige Praxisbeispiele, dass nachhaltige Energieerzeugung und -verwendung nicht nur möglich, sondern auch wirtschaftlich sinnvoll ist.
Zentrale Erkenntnisse
- Blockheizkraftwerke erreichen einen Wirkungsgrad von ca. 85 %.
- Dipl.-Ing. Wolfgang Hölzer setzt sich seit Jahrzehnten für nachhaltige Energieberatung ein.
- Abwärmenutzung und Energieoptimierung sind essenzielle Bestandteile moderner Energiekonzepte.
- Nachhaltigkeit und Energieeinsparung gehen Hand in Hand mit ökologischen und ökonomischen Vorteilen.
- Effiziente Energiekonzepte tragen substanziell zur Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks bei.
Einführung in die rationelle Energieerzeugung
Die rationelle Energieerzeugung ist ein entscheidender Hebel zur Erhöhung der Energieeffizienz und Ressourcenschonung. Von 1948 bis 1958 lag der Schwerpunkt der Energiepolitik auf der Steigerung der heimischen Energieproduktion, speziell der Steinkohleförderung. Seit den 1990er Jahren steht jedoch zunehmend der Klimaschutz im Fokus der Energiepolitik der Bundesregierung.
Im Laufe der Jahrzehnte wurden zahlreiche Maßnahmen implementiert, um den Energieverbrauch effizienter zu gestalten. So brachte die zweite Erdölpreiskrise in den 1970er Jahren wichtige Energieeinspargesetze hervor. Diese Entwicklung setzte sich fort, und das Stromeinspeisungsgesetz von 1990 verpflichtete die Energieversorgungsunternehmen, den Strom aus regenerativen Energiequellen zu übernehmen und zu vergüten.
Wesentliche Fortschritte wurden auch durch die Deregulierung und Liberalisierung der Energiewirtschaft in den 1990er Jahren erzielt. Die EU-Binnenmarktrichtlinien für Elektrizität und Gas stellten die Weichen für eine effizientere Energienutzung, indem sie den Wettbewerb und die Innovationskraft in der Energiebranche förderten.
Der Ausstieg aus der Atomkraft, der bis spätestens Ende 2022 abgeschlossen sein soll, sowie der geplante Kohleausstieg bis 2038, sind weitere Bausteine zur Erreichung einer nachhaltigen und ressourcenschonenden Energieerzeugung. Die Energiewende in Deutschland trägt so maßgeblich zur Reduktion der CO2-Emissionen und zum globalen Klimaschutz bei.
Insgesamt wird prognostiziert, dass der weltweite Energieverbrauch bis 2030 um etwa 60% steigen wird, wobei der Anteil fossiler Brennstoffe über 80% der weltweiten Energieversorgung ausmachen könnte. Daher ist es umso wichtiger, kontinuierlich an der Verbesserung der Energieeffizienz zu arbeiten und nachhaltige Technologien zu fördern.
Die Bedeutung von Energieeffizienz
Energieeffizienz spielt eine entscheidende Rolle bei der Energienutzung und dem Ziel der Energiereduzierung. Neben einer erheblichen Reduktion der Energiekosten trägt eine verbesserte industrielle Energieeffizienz zur Verringerung der CO2-Emissionen bei und leistet damit einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz. Besonders in Deutschland, wo Diskussionen um den Weiterbetrieb der letzten Kernkraftwerke stattfinden und der Ausbau erneuerbarer Energien vernachlässigt wurde, gewinnt das Thema Energieeffizienz an Bedeutung.
Optimierung der Energienutzung
Die Optimierung der Energienutzung ist ein wesentlicher Bestandteil der industriellen Energieeffizienz. Initiativen zur Energiereduzierung umfassen oft den Einsatz moderner Technologien wie Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und Smart Grids, die eine effiziente Steuerung und Verwertung von Energie ermöglichen. Ein weiterer wichtiger Schritt ist die Implementierung von Energiemanagementsystemen nach ISO 50001, die Unternehmen helfen, ihre Energieflüsse systematisch zu überwachen und zu verbessern.
Beispiele aus der Industrie
Konkrete Beispiele aus der Industrie zeigen, wie verschiedene Unternehmen erfolgreiche Strategien zur Energiereduzierung umsetzen. So konnte BMW durch den Einsatz von KWK-Anlagen und energieeffizienten Produktionsprozessen den Energieverbrauch in seinen Werken signifikant senken. Ebenso hat Siemens innovative Lösungen für die Optimierung von Energienutzung in der Industrie entwickelt, die dazu beitragen, den Energieverbrauch und die damit verbundenen Kosten erheblich zu reduzieren.
Mit diesen Maßnahmen leisten Unternehmen nicht nur einen Beitrag zu ihrer eigenen Wettbewerbsfähigkeit, sondern auch zur Erreichung nationaler Klimaziele. In den 2020er Jahren ist es umso wichtiger, dass Deutschland den Ausbau der Energieeffizienz verstärkt vorantreibt, um den steigenden Energiepreisen und den Herausforderungen am Energiemarkt erfolgreich zu begegnen.
Nachhaltigkeit bei der Energieerzeugung
Die Bedeutung von nachhaltigen Energiequellen in der modernen Energieerzeugung kann nicht überbetont werden. Erneuerbare Energien wie Solarenergie, Windenergie und Biomasse spielen eine entscheidende Rolle bei der Reduktion von CO2-Emissionen und der Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Insbesondere in der Europäischen Union und Deutschland gewinnen diese Technologien zunehmend an Bedeutung.
Ein Beispiel für den wachsenden Einfluss von nachhaltige Energiequellen ist die Anzahl der Arbeitsplätze in dieser Branche. Weltweit sind über 8 Millionen Menschen in der erneuerbare Energien Industrie beschäftigt. In Deutschland sollen bis 2050 etwa 230.000 neue Arbeitsplätze innerhalb der erneuerbaren Energien entstehen. Diese Entwicklung zeigt, wie stark der Markt für erneuerbare Energien wächst und wie bedeutsam nachhaltige Energiequellen für die Wirtschaft sind.
Seit der Konferenz der Vereinten Nationen über Umwelt und Entwicklung 1992 in Rio de Janeiro hat das Konzept der nachhaltigen Entwicklung stark an Bedeutung gewonnen. Besonders der Bericht des International Institute for Applied Systems Analysis von 1981, „Energy in a Finite World – Paths to a Sustainable Future“, betonte die Notwendigkeit einer nachhaltigen Energieversorgung.
Deutschland hat dieses Konzept aufgegriffen und eine Vielzahl von Maßnahmen zur Förderung nachhaltiger Energiequellen implementiert. Initiativen zur Förderung von Solarenergie, Windenergie und Biomasse haben nicht nur zur CO2-Reduktion beigetragen, sondern auch innovative Technologien vorangetrieben. Beispielsweise bestehen im Jahr 2020 im deutschen Energiemarkt rund 1.350 Stromlieferanten, 1.050 Gaslieferanten, 900 Stromnetzbetreiber und 720 Gasnetzbetreiber, die gemeinsam an einer effizienteren Energieverteilung und Nachhaltigkeit arbeiten.
Die Einnahmen aus dieser nachhaltigen Entwicklung sind erheblich: Berufseinsteiger im Bereich der Energie- und Umweltwirtschaft verdienen durchschnittlich 51.300 € brutto pro Jahr. Die Unternehmen aus dieser Branche sind in ganz Deutschland verteilt, wobei besonders der Westen stark vertreten ist.
Abschließend lässt sich sagen, dass die Förderung nachhaltiger Energiequellen nicht nur ökologische Vorteile bietet, sondern auch erhebliche ökonomische und soziale Chancen schafft. Der wirtschaftliche Erfolg und die Schaffung neuer Arbeitsplätze im Bereich erneuerbare Energien tragen entscheidend zur CO2-Reduktion und zur Sicherstellung einer umweltfreundlichen Zukunft bei.
Energieeinsparungspotenziale in Deutschland
Deutschland hat ein beträchtliches Potenzial für Energieeinsparung in verschiedenen Sektoren. Im Bereich Wohnen zum Beispiel zeigt das 8-geschossige AktivPlus-Stadthaus in Frankfurt, dass selbst große Mietshäuser mehr Energie erzeugen können, als sie verbrauchen. Dies wird durch den Einsatz von Passivhaus-Komponenten und Solarthermie erreicht, die nicht nur den Energieverbrauch senken, sondern auch zur Effizienzsteigerung beitragen.
Auch die Industrie bietet große Chancen. So wurde in Allgäu ein Holzhaus entwickelt, das jährlich ein Energieplus erzeugt. Solche innovativen Lösungen machen deutlich, dass Effizienzsteigerung ein zentraler Faktor für den Energieverbrauch in Deutschland ist. Ein weiteres Beispiel ist die Erich-Kästner-Schule in Leipzig, ein Effizienzhaus Plus, das einen Überschuss an Energie produziert.
Ein wichtiger Aspekt für die Energieeinsparung in Deutschland ist die rechtliche Rahmenbedingungen. Eine Studie namens „Wärmeplanung und Gaskonzessionen“ hebt hervor, dass national geltende Konzessionsverträge die Handlungsfähigkeit der Kommunen stark einschränken. Sie zeigt die Notwendigkeit auf, bundesweite Gesetze anzupassen, um eine bessere Umsetzung kommunaler Wärmeplanungen zu ermöglichen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Vielzahl von Maßnahmen zur Energieeinsparung in Deutschland vorhanden ist. Von der Entwicklung energieeffizienter Gebäude über die Optimierung industrieller Prozesse bis hin zu rechtlichen Anpassungen – all diese Schritte tragen dazu bei, den Energieverbrauch in Deutschland zu reduzieren und eine nachhaltigere Zukunft zu gestalten.
Verluste in der Energieumwandlung
Die Umwandlung von Energie ist mit unvermeidlichen Verlusten verbunden, die als Energieumwandlungsverluste bekannt sind. Diese Verluste treten sowohl bei der Umwandlung von Primärenergie zu Sekundärenergie als auch bei der Umwandlung von Endenergie zu Nutzenergie auf. Eine tiefgehende Untersuchung dieser Verluste kann dazu beitragen, Strategien zur Minimierung zu entwickeln und somit die Energieeffizienz zu verbessern.
Primär- zu Sekundärenergie
Primärenergie bezieht sich auf natürlich vorkommende Energiequellen wie Kohle, Erdgas und Wasser. Die Umwandlung dieser Primärenergie in nutzbare Sekundärenergie, wie Elektrizität oder Treibstoff, ist mit erheblichen Energieumwandlungsverlusten verbunden. Diese Verluste entstehen unter anderem durch technische Ineffizienzen in Kraftwerken oder bei der Raffinierung von Rohöl. Eine sorgfältige Planung und Optimierung dieser Prozesse kann die Verluste erheblich reduzieren.
Endenergie zu Nutzenergie
Ein weiteres relevantes Feld der Verluste sind diejenigen, die bei der Umwandlung von Endenergie in Nutzenergie vorkommen. Endenergie ist die Energie, die den Endverbrauchern zur Verfügung steht, während Nutzenergie die tatsächlich nutzbare Energie ist, die für eine spezifische Anwendung verwendet werden kann. Beispiele hierfür sind die Umwandlungsverluste, die beim Betrieb von Haushaltsgeräten oder in industriellen Prozessen auftreten. Effiziente Technologien und Organisationsansätze können dazu beitragen, diese Verluste zu minimieren und somit die Gesamtenergieeffizienz zu steigern.
Die Bedeutung von Primärenergie und Sekundärenergie sowie die umfassende Auseinandersetzung mit Energieumwandlungsverlusten bleibt ein zentrales Thema in der Energieforschung. Fortschrittliche Techniken sowie gezielte politische Maßnahmen können zu einer signifikanten Reduktion dieser Verluste führen und damit die Nachhaltigkeit der Energieumwandlung sichern.
Grüne Energie und Umweltschutz
Grüne Energie spielt eine entscheidende Rolle beim Umweltschutz und bei der Nutzung erneuerbarer Ressourcen. Die Konzentration auf Technologien, die erneuerbare Energien nutzen, ist ein wesentlicher Faktor bei der Umstellung auf nachhaltigere Energiequellen.
Erneuerbare Energien
Erneuerbare Ressourcen sind unerlässlich, um eine nachhaltige Energieversorgung zu gewährleisten. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) stammen weltweit drei Viertel der zusätzlichen erneuerbaren Kapazitäten im Jahr 2023 allein aus der Photovoltaik (PV). Der Zubau von PV- und Windkraftanlagen wird sich bis 2028 im Vergleich zu 2022 mehr als verdoppeln und fast 710 GW erreichen. Diese stetige Zunahme zeigt, wie wichtig es ist, auf grüne Energie umzusteigen, um den Umweltschutz zu fördern und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern.
Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bietet eine effiziente Möglichkeit, sowohl Strom als auch Wärme zu produzieren. Diese Technologie verbessert die Gesamtenergieeffizienz und reduziert den CO2-Ausstoß erheblich. In Deutschland fördert das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) den Einsatz von KWK-Anlagen, um die Energiewende voranzutreiben. Durch die Kombination von KWK mit erneuerbaren Energien können wir eine signifikante Minderung der Treibhausgasemissionen erreichen und gleichzeitig die Vorteile effizienterer Energienutzung genießen.
Beispiele erfolgreicher Projekte:
- Solar-3.0-Kraftwerke, die Perowskite-Zellen nutzen und einen hohen Wirkungsgrad bei geringem Materialeinsatz aufweisen.
- Gebäude mit passiver Klimakontrolle, wie das Konzept von Mick Pearce, das zu 90 % auf natürliche Belüftung setzt.
- Biomasseprojekte, die vielfältige Umwandlungs- und Nutzungsverfahren zur Herstellung von Energieträgern implementieren.
Technologien zur Energieoptimierung
In der heutigen Zeit spielt die Energieoptimierung eine entscheidende Rolle bei der Reduzierung des Energieverbrauchs und der Verbesserung der Nachhaltigkeit. Mit den Fortschritten in innovative Technologien und der Implementierung von Energieeffizienztechnologien können signifikante Einsparungen erzielt und die Umweltbelastung verringert werden.
Ein wesentlicher Aspekt der Energieoptimierung ist der Einsatz von Smart Grids, die es ermöglichen, den Energieverbrauch effizienter zu steuern und zu verteilen. Diese innovative Technologien nutzen fortschrittliche Steuer- und Regelungssysteme, um die Stromerzeugung und -verteilung in Echtzeit zu überwachen und zu optimieren. Durch die Integration von erneuerbaren Energien in die Netze wird eine nachhaltigere Energieversorgung gewährleistet.
In der Industrie kommen verschiedene Energieeffizienztechnologien zum Einsatz, um den Energieverbrauch zu reduzieren. Dazu gehören:
- Industrieöfen und Kesselanlagen
- Systeme mit elektromotorischem Antrieb
- Wärmerückgewinnungssysteme
Diese Technologien tragen dazu bei, die Energieeffizienz in Produktionsprozessen zu erhöhen und die Kosten zu senken. Ein Beispiel hierfür sind Kesselanlagen, die durch die Nutzung von Abwärme die Energieeffizienz erheblich steigern können.
Ein weiterer Bereich der Energieoptimierung betrifft die konventionelle Strom-, Wärme- und Kälteerzeugung. Durch den Einsatz von modernen Dampfkraftwerken, Gasturbinenkraftwerken, Kraft-Wärme-Kopplung und Wasserkraftwerken kann die Effizienz der Energieumwandlung verbessert werden. Diese innovative Technologien ermöglichen es, den Nutzungsgrad der eingesetzten Primärenergie zu maximieren und gleichzeitig die CO2-Emissionen zu reduzieren.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Implementierung von fortschrittlichen Energieeffizienztechnologien und innovativen Technologien zur Energieoptimierung eine wesentliche Rolle bei der nachhaltigen Entwicklung und Reduzierung der Umweltbelastung spielt. Durch den Einsatz dieser Technologien können nicht nur Energiekosten gesenkt, sondern auch wertvolle Ressourcen geschont werden.
Praxisbeispiele von rationeller Energieerzeugung
Deutschland strebt nach einer dramatischen Effizienzrevolution in der Energieerzeugung, um den pro Gigajoule erzielten Wohlstand um das Vierfache zu erhöhen. In diesem Zusammenhang lassen sich mehrere Fallstudien aus der Praxis der effizienten Energieerzeugung und -verwendung anführen. Diese realen Anwendungsbeispiele verdeutlichen, wie verschiedene Projekte die Energieeffizienz nachhaltig steigern können.
Eines der herausragenden Beispiele ist das deutsche Energiekonzept, welches die Bundesregierung ins Leben gerufen hat. Dieses Konzept sieht eine Reduktion der Treibhausgasemissionen um 80% bis 95% gegenüber 1990 und um 40% bis 2020 vor. Weiterhin wird der Ausbau erneuerbarer Energien auf einen Anteil von 60% am Bruttoendenergieverbrauch sowie 80% am Bruttostromverbrauch angestrebt. Zudem sollen der Primärenergieverbrauchs bis 2050 um 50% im Vergleich zu 2008 gesenkt werden, mit einem Zwischenziel von 20% bis 2020.
Während des Atommoratoriums im März 2011 entstanden in Deutschland zusätzlich rund 8 Millionen Tonnen CO2, was zur Notwendigkeit effizienter Energieerzeugung beitrug. Seitdem importiert Deutschland im Mittel täglich rund 45 Millionen Kilowattstunden Energie, hauptsächlich Atomstrom aus Frankreich und Tschechien. Dies verdeutlicht die Bedeutung von energieeffizienten Lösungen, um die Abhängigkeit von importierter Energie zu reduzieren und die Energiepreise zu stabilisieren.
Ein weiterer Schritt zur Förderung der effizienten Energieerzeugung ist die Einführung einer aufkommensneutralen, international harmonisierten ökologischen Steuerreform, um Innovationen anzukurbeln und den Energieverbrauch aus fossilen Brennstoffen zu verringern. Diese Praxisbeispiele zeigen, wie reale Anwendungsbeispiele eine effizientere Energieerzeugung und -verwendung ermöglichen können.
Solche Anstrengungen sind notwendig, um den steigenden Energiebedarf zu decken und gleichzeitig die CO2-Emissionen signifikant zu reduzieren. Die deutsche Exportorientierung bleibt dabei ein entscheidender Faktor, da durch den Export eine Vielzahl von Arbeitsplätzen gesichert wird. Zu beachten ist auch, dass seit dem 17. März 2011 die durch die Abschaltung von Kernkraftwerken gestiegenen Energiepreise und Emissionszertifikatepreise eine zusätzliche Belastung für den Endverbraucher darstellen.
Diese Fallstudien und realen Anwendungsbeispiele zeigen die Komplexität und die Herausforderungen der effizienten Energieerzeugung auf, bieten jedoch auch zukunftsweisende Lösungen, die zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Senkung der CO2-Emissionen beitragen können.
Rolle der Politik bei der Energieeffizienz
Politische Maßnahmen spielen eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Energieeffizienz. Durch gezielte Energiepolitik, gut durchdachte Regulierungen und staatliche Förderung können erhebliche Fortschritte erzielt werden.
Regulierungsmaßnahmen
Regulierungsmaßnahmen sind entscheidend, um verbindliche Standards für die Energieeffizienz festzulegen. Die EU hat erkannt, dass die Energieerzeugung zu 80 % für den Ausstoß von Treibhausgasen verantwortlich ist und setzt daher auf strenge Regulierungen, um diese Emissionen zu reduzieren. Beispielsweise hat die EU das Ziel, die Emissionen auf eigenem Gebiet bis 2020 um mindestens 20 % zu reduzieren und den Energieverbrauch um 20 % zu senken. Diese Maßnahmen sind notwendig, um die Energiepolitik erfolgreich umzusetzen und einen Beitrag zum globalen Klimaschutz zu leisten. Zudem wurde das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) implementiert, das zu einer Verdopplung der Windkraftanlagen führte und den Anteil der erneuerbaren Energien am Energiemix erhöht hat.
Förderprogramme
Staatliche Förderung ist ein weiterer wichtiger Pfeiler der Energiepolitik. Die EU strebt an, dass bis 2020 Biokraftstoffe 10 % der Kraftstoffe für Fahrzeuge ausmachen. Hierzu wurden verschiedene Förderprogramme ins Leben gerufen, um die Entwicklung und Implementierung von Technologien für den sparsamen Energieverbrauch und erneuerbare Energien zu unterstützen. Diese Programme helfen, die finanziellen Hürden für Unternehmen und Privatpersonen zu überwinden, die in energieeffiziente Technologien investieren möchten. Zudem zielen sie darauf ab, die Innovationskraft der Industrieländer anzukurbeln und damit den globalen Ausstoß von Treibhausgasen weiter zu reduzieren.
Durch diese gezielten Energiepolitik-Maßnahmen kann die EU ihre ehrgeizigen Umweltziele erreichen und gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit ihrer Wirtschaft sichern. Nur durch eine kombinierte Anstrengung aus strengen Regulierungen und umfangreicher staatlicher Förderung können wir einen nachhaltigen und effizienten Energiemarkt schaffen.
Bedeutung der Wärmepumpe
Die Wärmepumpentechnologie ist eine Schlüsselkomponente in der Diskussion um nachhaltige Heizsysteme. Sie ermöglicht eine effiziente Energieumwandlung und trägt wesentlich zur Reduktion von CO2-Emissionen bei. In Deutschland wurden im Jahr 2015 über 53% der finalen Energie genutzt, um Nutzwärme in Form von Raumheizung, Prozesswärme und Warmwasser bereitzustellen. Wärmepumpen bieten hier enorme Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz.
2015 stammten nur 13% des Energieverbrauchs im Heizsektor aus erneuerbaren Quellen. Dennoch gewinnt die Nutzung von großen Wärmepumpen zur Fernwärmeversorgung in Deutschland zunehmend an Bedeutung, obwohl sie in skandinavischen Ländern verbreiteter ist. Wärmepumpensysteme können maßgeblich zur Flexibilität und Dekarbonisierung des Heizsektors beitragen. So decken große Wärmepumpen in Bezirken ohne Zugang zu Kohle mehr als 50% des Wärmebedarfs und ersetzen dadurch teilweise die Erzeugung von Wärme aus Erdgas.
- Wärmepumpentechnologie fördert die nachhaltige Nutzung von Energiequellen.
- Die angestrebte Effizienz wird durch die niedrigen Vorlauftemperaturen im Heizungskreislauf erreicht.
- Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist ein Maß für die Effizienz der Wärmepumpe.
- Ein empfohlener Temperaturhub von 20-30 Kelvin ist optimal für die Arbeitszahl der Wärmepumpen.
Die Effizienz von Luft-Wärmepumpen hängt stark von der Außentemperatur ab, was ihre Leistung bei niedrigeren Temperaturdifferenzen beeinflusst. In Deutschland und Österreich wurden 2019 etwa 80 Millionen bzw. 810 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente emittiert. Etwa 30% des Endenergiebedarfs im Industriesektor beider Länder wird für die Wärmeerzeugung, insbesondere für Prozesswärme, verwendet.
Große Wärmepumpen haben das Potenzial, die Primärenergienutzung in Deutschland um 33% und die CO2-Emissionen um 45% zu reduzieren. In Österreich sind Reduktionen von 29% bei der Primärenergienutzung und 72% bei den CO2-Emissionen möglich. Zu den Anbietern von Hochtemperatur-Wärmepumpen für die Dampferzeugung zählen SPH Sustainable Process Heat GmbH in Deutschland und Heaten AS in Norwegen. Forschungsprojekte des AIT Austrian Institute of Technology konzentrieren sich darauf, Hochtemperaturwärmepumpen für die Dampferzeugung zu demonstrieren und die Flexibilität der Energieversorgung zu erforschen.
Rationelle Energieerzeugung u. -verwendung in der Praxis
Die praktische Umsetzung rationeller Energieerzeugung und -verwendung spielt eine entscheidende Rolle bei der Energiewende und der Steigerung der Energieeffizienz. Ein anschauliches Beispiel hierfür ist das Blockheizkraftwerk (BHKW) der Fachhochschule Ulm. Das BHKW liefert 107 Kilowatt elektrische Leistung und 194 Kilowatt Wärmeleistung und deckt damit 60 Prozent des jährlichen Strombedarfs sowie ein Viertel des jährlichen Wärmebedarfs der Hochschule. Durch den Betrieb des BHKW werden jährlich beachtliche Stromkosten in Höhe von fast 14.000 Mark eingespart.
Eine der effizientesten Methoden der Energieanwendung ist die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Bei dieser Technik wird Erdgas mit einer Energieausnutzung von 90 Prozent genutzt, was deutlich über den Wirkungsgraden neuer Kondensationskraftwerke (42-46 Prozent) und Gas- und Dampfkraftwerken (56-59 Prozent) liegt. Solche Energiekonzepte sind nicht nur umweltfreundlich, sondern auch wirtschaftlich vorteilhaft, wie das Beispiel der Fachhochschule Ulm eindrucksvoll zeigt.
Das Contracting-Modell, bei dem private Unternehmen die gesamten Investitions- und Betriebskosten übernehmen, hat sich als besonders effektiv erwiesen. Es erlaubt die Realisierung solcher effizienten Energiekonzepte ohne große finanzielle Belastung für die öffentlichen Einrichtungen. Studien wie die des Instituts für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung der Universität Stuttgart (IER Stuttgart) und des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (Fraunhofer ISI) haben gezeigt, dass die strukturellen Effekte der verschiedenen Szenarien wesentlich größer sind als die gesamtökonomischen Unterschiede. Somit bietet die praktische Umsetzung rationeller Energiekonzepte weitreichende Vorteile sowohl für die Umwelt als auch die Wirtschaft.