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Energieverbrauch privater Haushalte

<p>Die privaten Haushalte benötigten im Jahr 2024 etwa gleich viel Energie wie im Jahr 1990 und damit gut ein Viertel des gesamten Endenergieverbrauchs in Deutschland. Sie verwendeten mehr als zwei Drittel ihres Endenergieverbrauchs, um Räume zu heizen.</p><p>Endenergieverbrauch der privaten Haushalte</p><p>Private Haushalte verbrauchten im Jahr 2024 625 Terawattstunden (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=TWh#alphabar">TWh</a>⁠) Energie, das sind 625 Milliarden Kilowattstunden (Mrd. kWh). Dies entsprach einem Anteil von gut einem Viertel am gesamten ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Endenergieverbrauch#alphabar">Endenergieverbrauch</a>⁠.</p><p>Im Zeitraum von 1990 bis 2024 fiel der Endenergieverbrauch in den Haushalten – ohne Kraftstoffverbrauch, da dieser dem Sektor Verkehr zugeordnet ist – um 4,5&nbsp;% (siehe Abb. „Entwicklung des Endenergieverbrauchs der privaten Haushalte“). Dabei herrschten in den Jahren 1996, 2001 und 2010 sehr kalte Winter, die zu einem erhöhten Brennstoffverbrauch für Raumwärme führten. So lag der Energieverbrauch im sehr kalten Jahr 2010 etwa 14 % über dem Wert des eher warmen Jahres 1990.</p><p>Höchster Anteil am Energieverbrauch zum Heizen</p><p>Die privaten Haushalte benötigen mehr als zwei Drittel ihres Endenergieverbrauchs, um Räume zu heizen (siehe Abb. „Anteil der Anwendungsbereiche der privaten Haushalte 2008 und 2024“). Sie nutzen zurzeit dafür hauptsächlich Erdgas und Mineralöl. An dritter Stelle folgt die Gruppe der erneuerbaren Energien, an vierter die Fernwärme. Zu geringen Anteilen werden auch Strom und Kohle eingesetzt. Mit großem Abstand zur Raumwärme folgen die Energieverbräuche für die Anwendungsbereiche Warmwasser sowie sonstige ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Prozesswrme#alphabar">Prozesswärme</a>⁠ (Kochen, Waschen etc.) bzw. ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Prozessklte#alphabar">Prozesskälte</a>⁠ (Kühlen, Gefrieren etc.).</p><p>Mehr Haushalte, größere Wohnflächen – Energieverbrauch pro Wohnfläche sinkt</p><p>Der Trend zu mehr Haushalten, größeren Wohnflächen und weniger Mitgliedern pro Haushalt (siehe „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/private-haushalte-konsum/strukturdaten-privater-haushalte/bevoelkerungsentwicklung-struktur-privater">Bevölkerungsentwicklung und Struktur privater Haushalte</a>“) führt tendenziell zu einem höheren Verbrauch. Diesem Trend wirken jedoch der immer bessere energetische Standard bei Neubauten und die Sanierung der Altbauten teilweise entgegen. So sank der spezifische ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Endenergieverbrauch#alphabar">Endenergieverbrauch</a>⁠ (Energieverbrauch pro Wohnfläche) für Raumwärme seit 2008 um über 40 % (siehe Abb. „Endenergieverbrauch und -intensität für Raumwärme – Private Haushalte (witterungsbereinigt“)).</p><p>Stromverbrauch mit einem Anteil von rund einem Fünftel</p><p>Der Energieträger Strom hat einen Anteil von rund einem Fünftel am ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Endenergieverbrauch#alphabar">Endenergieverbrauch</a>⁠ der privaten Haushalte. Hauptanwendungsbereiche sind die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Prozesswrme#alphabar">Prozesswärme</a>⁠ (Waschen, Kochen etc.) und die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Prozessklte#alphabar">Prozesskälte</a>⁠ (Kühlen, Gefrieren etc.), die zusammen rund die Hälfte des Stromverbrauchs ausmachen. Mit jeweiligem Abstand folgen die Anwendungsbereiche Informations- und Kommunikationstechnik, Warmwasser und Beleuchtung (siehe Abb. „Anteil der Anwendungsbereiche am Netto-Stromverbrauch der privaten Haushalte 2008 und 2024“).</p><p>Direkte Treibhausgas-Emissionen privater Haushalte sinken</p><p>Der Energieträgermix verschob sich seit 1990 bis heute zugunsten von Brennstoffen mit geringeren Kohlendioxid-Emissionen und erneuerbaren Energien. Das verringerte auch die durch die privaten Haushalte verursachten direkten Kohlendioxid-Emissionen (d.h. ohne Strom und Fernwärme) (siehe Abb. „Direkte Kohlendioxid-Emissionen von Feuerungsanlagen der privaten Haushalte“).</p>

Strassenbeleuchtung und Werbung mit Photovoltaik

Zielsetzung: In Zusammenarbeit mit den Stadtwerken Duesseldorf AG sollte eine neuartige PV-Strassenlampe entwickelt werden, die im Gegensatz zu den z Zt auf dem Markt befindlichen PV-Strassenlampen allen gesetzlichen Anforderungen an eine Innenstadtbeleuchtung genuegt. Durch ein ansprechendes Design sowie die Integration eines Schaukastens, der die Moeglichkeit zu Einnahmen aus Vermietung von Werbeflaeche bietet, sollte die Lampe die Moeglichkeit bieten, an exponierten Standorten die vielfaeltigen Anwendungsmoeglichkeiten der Photovoltaik zu demonstrieren. Neben den technischen Aspekten ist der Kostenvergleich mit einer konventionellen Lampe sowie eine Kostenanalyse unter verschiedenen Randbedingungen Ziel der Arbeiten. Arbeitsprogramm: Das Arbeitsprogramm umfasst Auslegung, Konstruktion, Bau und mindestens einjaehrige messtechnische Erfassung mit evtl daraus resultierenden Verbesserungen.

Bewertung von Instrumenten der Energieeffizienzpolitik

In einem wissenschaftlichen Gutachten im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie hat Ecofys in einem Konsortium mit dem Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung ISI und dem Öko-Institut eine Kosten-Nutzen-Analyse der möglichen Einführung eines Energieeinsparquotensystems und eines Energieeffizienz-Fonds in Deutschland durchgeführt. Zusätzlich wurde untersucht, wie demgegenüber die Erweiterung und Verbesserung des bereits bestehenden Instrumentariums der Energieeffizienzpolitik zu bewerten ist. Das Gutachten kommt insgesamt zu dem Ergebnis, dass die in Deutschland vorhandenen wirtschaftlichen Energieeinsparpotenziale durch die - allerdings deutliche - Erweiterung und Verbesserung des bestehenden Instrumenten-Mix aus finanzieller Förderung, Ordnungsrecht sowie Information und Beratung grundsätzlich erschlossen werden können. Für einen ergänzenden Einsatz neuer Instrumente wie einer Energieeinsparquote oder eines Energieeffizienzfonds spricht vor allem die Haushaltsunabhängigkeit der Finanzierung, die diese Instrumente bei entsprechender Ausgestaltung gewährleisten würden. Dieser Vorteil ist jedoch sorgfältig gegen mögliche nachteilige Effekte wie steigende Energiepreise, mögliche Wettbewerbsverzerrung und den Aufwand, der hinter der Einführung eines völlig neuen Mechanismus steht, abzuwägen.

Workshop: Steigerung des Waermeuebergangs in Apparaten im Hinblick auf rationelle Energieverwendung und Emissionsminderung

Energieversorgung des St. Willibrord-Spitals Emmerich

Klimaschutz

Mit dem Projekt 'Klimaschutz' wird die Arbeit von Prof. Dr. Peter Hennicke als Sachverstaendigen in der Enquete-Kommission 'Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphaere' wissenschaftlich unterstuetzt. Die Unterstuetzung erfolgt prinzipiell auf den zwei Gebieten 'Energie' (Kohlendioxid) und 'Chemie' (v.a. Ozonabbau/FCKW), jeweils durch Beratung, Teilnahme und Vorbereitung von Anhoerungen und durch Erstellung von Positionspapieren bzw. Klein-Gutachten. Diese werden erst im Laufe des Projektes genauer bestimmt.

Erforschung einer materialreduzierten Baukeramik für nichttragende Innenwände aus Rezyklat mit niedrigem Anteil 'grauer Energie' und stark vermindertem CO2-Fußabdruck durch den Einsatz von Mikrowellentechnologie, Teilvorhaben: Erforschung Material und Baustoff

Ziel der Fördermaßnahme ist die Erforschung einer materialreduzierten Baukeramik für nichttragende Innenwände mit niedrigem Anteil 'grauer Energie' und stark vermindertem CO2-Fußabdruck. 'Graue Energie' ist als die zur Herstellung eines Produktes aufgewendete Energie definiert. Im Projekt LightCer (Akronym für leichte Keramik) wird durch den hohen Einsatz von mehr als 60 % Baustoff-Rezyklaten in Verbindung mit einer ungefähr 50-%igen Absenkung der Materialrohdichte, die zur Herstellung des neuen Bauproduktes benötigte Energie, um mindestens 30 % zum konventionellen Ziegelprodukt abgesenkt. Die damit einhergehende Einsparung von 30 % Primärenergie aus fossilem Erdgas würde damit zwar symptomatisch einhergehen, allerdings geht der Projektansatz weit darüber hinaus, in dem durch die Elektrifizierung der beiden Hauptverfahrensschritte von Trocknung und Brand mit Hilfe von Mikrowellentechnologie der komplette Verzicht auf den fossilen Energieträger Erdgas verwirklicht und somit der Primärenergiegehalt auf nahezu null gesenkt wird. Neben dem Key Performance Indicator (KPI) der Energieeffizienz sieht Schlagmann einen weiteren in der Reduktion der Treibhausgasemissionen, de facto CO2-Emissionen. Mit der Prämisse der Zurverfügungstellung von regenerativ erzeugtem Strom wird die neue Baukeramik einen einmalig niedrigen CO2-Fußabdruck aufweisen. Vor Projektende stehen Demonstratoren zur Verfügung, die auf ihre bauphysikalischen Gesamteigenschaften wie Statik im Sinne der Eigenlastabtragung, sowie Standsicherheit, aber auch Wärme und Schall geprüft werden. Zur weiteren Verwertung der Forschungsergebnisse wird im Anschluss ein Demonstrationsprojekt mit Bau einer Pilot-Anlage angestrebt, wo die anvisierten Prototypen in signifikanter Zahl für Musterbaustellen bereitgestellt und anschließend auf ihre Praxistauglichkeit untersucht werden.

Reiseunterstützung für die Binnenschifffahrt - Empfehlungen auf Basis präziser Verkehrs- und Strömungsprognosen

Mit dem Reiseunterstützungsassistent für die Binnenschifffahrt werden Informationen zu erwartbaren Ankunftszeiten und möglichen Abladetiefen sowie maximaler Durchfahrtshöhen auf Basis von Strömungs- und Verkehrsprognosen bereitgestellt. Das Projekt RUBIN zielt auf die Optimierung des Wasserstraßentransports hinsichtlich der Reisezeiten und des Transportvolumens ab. Dazu wird ein Reiseassistent entwickelt, der auf der Basis verfügbarer Wasserstraßen- und Verkehrsdaten der Wasserstraßenverwaltung Modelle und Verfahren integriert, die eine zuverlässige Prognose der Abladetiefe und Verkehrssituation über mehrere Tage ermöglichen. Aufgabenstellung und Ziel In der Binnenschifffahrt werden voraussichtliche Ankunftszeiten und optimale Ladungsmengen häufig auf der Basis von Erfahrungen und verteilten Informationsquellen abgeschätzt. Zwar geben Routenplaner Reisezeiten (EuRIS 2022) oder mögliche Abladetiefen (Heying 2023) an, sie basieren jedoch nur auf aktuellen bzw. statistischen Verkehrsdaten oder erheblich vereinfachten Methoden. Es besteht daher Innovationsbedarf in der Zusammenführung, Verarbeitung und Veredelung verfügbarer Daten zur Bereitstellung präziser Reiseinformationen. Mit diesen aufbereiteten Informationen sowie erweiterten Diensten der WSV soll der Wasserstraßentransport hinsichtlich der Reisezeiten und des Transportvolumens optimiert werden, indem die Nutzenden durch einen Reiseassistenten mit Angaben von zuverlässigen Reisezeiten und möglichen Abladetiefen Unterstützung erhalten. In dem vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) geförderten mFUND-Projekt RUBIN wird das Reiseassistenzsystem in einer Kooperation zwischen der Firma Alberding GmbH und der BAW, mit den assoziierten Partnern Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt (GDWS) und Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) sowie der Unterstützung durch Reedereien entwickelt und erprobt. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) RUBIN leistet einen Beitrag zur Umsetzung der im Masterplan Binnenschifffahrt genannten Handlungsfelder „Digitalisierung“ (Erweiterung der Wasserstraßeninformationen), „Stärkung der Binnenschifffahrt in der multimodalen Transportkette“ (präzisere Ankunftszeiten, optimiertes Transportvolumen) und „Verbesserung der Umweltfreundlichkeit“ (optimierte Fahrweise). Durch die Prognoseberechnung zu Befahrbarkeit und Verkehrsdichten wird in RUBIN ein in RIS COMEX (RIS COMEX 2023) definierter Level-2B-Dienst umgesetzt und unterstützt damit perspektivisch die Entwicklungen in der GDWS. Eine mithilfe von Verkehrsprognosen optimal ausgelastete Wasserstraßeninfrastruktur führt insgesamt zu einer Verringerung von Wartezeiten an Schleusen, zur Einsparung von Energie und damit zur Reduktion transportbedingter Schadstoff- und Treibhausgasemissionen. Die angestrebte Erhöhung des vergleichsweise umweltfreundlichen Binnenschiffstransports am Modal Split wird durch die verbesserte Reiseplanung mit RUBIN unterstützt. Volkswirtschaftlich essentielle Transportketten lassen sich mithilfe optimierter Binnenschiffstransporte sichern und ökologisch transformieren. Untersuchungsmethoden Im Gegensatz zu bereits verfügbaren Reiseassistenten verwendet RUBIN datenbasierte Prognoseberechnungen der Strömungsverhältnisse und der Verkehrslage für die Routen- und Reiseplanung in der Binnenschifffahrt. Hydrologische und verkehrliche Daten dienen als Eingangsgrößen für Modellrechnungen, die Prognosen über mehrere Tage ermöglichen. Hinsichtlich der Prognose der zukünftigen Strömungen während der Reise und entlang der geplanten Routen wird auf Ergebnisse des operationellen Abfluss- und Wasserstandsvorhersagesystems der BfG aufgebaut. Diese dienen als Eingang für ein instationäres zweidimensionales hydronumerisches Modell (DuMux), welches im operationellen Betrieb über mehrere Tage den Wasserstand und die Fließgeschwindigkeiten auf einem Pilotabschnitt des Rheins (deutsch-niederländische Grenze bis Speyer) simul

Wissenschaftliche Unterstützung der Energieberatung

Ausgangslage: Die Erhöhung der Energieeffizienz und eine sparsame umweltfreundliche Energieverwendung sind von zentraler Bedeutung für eine nachhaltige zukunftsfähige Entwicklung. Ein wichtiges Instrument für die Umsetzung energiepolitischer Zielsetzungen ist die Energieberatung. Ziele: Die Energieberatung in Hessen soll in ihrem weiteren Aufbau und ihrer fortlaufenden Arbeit unterstützt werden. Energieberater, Architekten, Ingenieure, Wissenschaftler und Beratungseinrichtungen sollen zum Informationsaustausch angeregt und mit Informationen sowie Beratungsinstrumenten versorgt werden. Vorgehen: Das IWU leistet Unterstützung in folgenden Bereichen: - Wissenschaftliche Betreuung der Energiespar-Informationen : Das IWU betreut die Broschürenserie Energiespar-Informationen des Landes Hessen, die im Internet und als kostenlose Information angeboten werden. Die Broschüren werden inhaltlich aktuellen Entwicklungen angepasst und grafisch anschaulicher gestaltet. Zu den 13 Themenschwerpunkten gehören u. a. der bauliche Wärmeschutz, die Herstellung einer luftdichten Gebäudehülle und die Haustechnik. - Beratung zu Fragen der effizienten Energienutzung: Im Rahmen von Vorträgen, Veröffentlichungen und allgemeinen Anfragen beantwortet das IWU spezielle Fragen aus dem Bereich der effizienten Energienutzung und der praktischen Umsetzung. Die wichtigsten Themen sind Niedrigenergie- und Passivhäuser, Energieeinsparung im Gebäudebestand sowie die effiziente Stromnutzung. - Arbeitskreis Energieberatung: Dieser Arbeitskreis des IWU behandelt aktuelle Themen aus dem Bereich der rationellen Energieverwendung in Gebäuden. Zum Adressatenkreis gehören Architekten, Ingenieure und Berater aus der Energie- und Wohnungswirtschaft im privaten wie öffentlichen Bereich.

Hypothermie als Anpassung zur Energieeinsparung in Zeiten der Unterernährung

In marinen Ökosystemen kann der Klimawandel zu einem geringeren Nahrungsangebot und einer Zunahme von Extremwettern führen. Tiere, die unter diesen Bedingungen leben, müssen die physiologischen Prozesse anpassen, die für das Wachstum, das Überleben und die Fortpflanzungsfähigkeit entscheidend sind. Ein grundlegender Prozess in der ökologischen Energetik ist die Thermoregulation, und Sturmvögel reagieren mit Hypothermie auf Mangelernährung. Ziel der geplanten Studie ist es, Anpassung von Seevögeln an vorhersehbare und unvorhersehbare Schwankungen in der Versorgung besser zu verstehen. Dafür werden wir Thermoregulationsmuster untersuchen, einerseits von brütenden (fastenden) Altvögeln in Reaktion auf die vorhersehbare Abnahme der Körperreserven und andererseits von Nestlingen, die von der elterlichen Versorgung abhängig sind, und damit unvorhersehbare Schwankungen in der Versorgung erfahren. Wir werden die thermoregulatorischen Anpassungen identifizieren, die Nestlingen helfen, eine positive Energiebilanz zu erreichen, wenn sie unregelmäßigen Fütterungen erfahren. Bei Altvögeln untersuchen wir Schlüsselereignisse im Jahreszyklus, nämlich das Fasten während der Brutzeit und die Schlupfzeit der Küken. Mithilfe von RFID-Temperaturaufzeichnungen und CaloBox-Stoffwechselmessungen werden wir ermitteln, wie viel Energie durch eine Absenkung der Körpertemperatur eingespart werden kann. Wir werden auch feststellen, welche Folgen dies für die Entwicklung des Nestlings hat. Als Modellart für die Untersuchung von Hypothermie werden wir Dünnschnabel-Walvögel untersuchen, eine kleine Seevogelart, die in kalten Wetterbedingungen brütet und in der subantarktischen Meeresumwelt einem schwankenden Nahrungsangebot ausgesetzt ist.

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