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Forum zur Europäischen Bürgerinitiative

Sammlung und Analyse individueller energiesparender Ideen

Autor: Thom Pitsch |
Aktualisiert am: 25/10/2022 |
Anzahl der Ansichten: 526

Ich möchte einen Diskussions- und Lösungsansatz im Zusammenhang mit den
aktuellen energiepolitischen Herausforderungen schaffen, die sich in der EU infolge des Krieges in der Ukraine und des damit einhergehenden Anstiegs der
Marktpreise verschärfen.

Dies ist fast gleichbedeutend mit [1], aber der Schwerpunkt liegt hier auf Lösungen, die
Einzelpersonen oder lokale Einrichtungen auf lokaler Ebene umsetzen können. Im Gegensatz dazu scheint
[1] auf strategische Diskussionen ausgerichtet zu sein.

Als Reaktion auf den Krieg hat die EU den strategischen Vermerk REPowerEU übermittelt.
Als eine Säule wird die Frage der tatsächlichen Energieeinsparung auf Verbraucherebene erwähnt.

Es erscheint mir angemessen, einen Diskussionsraum zu schaffen, an dem verschiedene
verfügbare Optionen, idealerweise überall in der Wirtschaft,
vorgezogen, diskutiert, analysiert und priorisiert werden können.

Z. B.: Ist es besser, das Stadtlicht in der Nacht abzuschalten oder Wärmeenergie zu sparen, indem die Hände mit kaltem Wasser im Büro
gewaschen werden? (letztere war eine Empfehlung an Unternehmen in DE)

Das positive „Output“ dieses Veranstaltungsorts ist dreifach: 

* ein Ort für die Sammlung von (neuen) Ideen für Energieeinsparungen
* Erhebung einer quantitativen Analyse der vorgeschlagenen Maßnahmen
* Gelegenheit, Präferenzen hinsichtlich der Akzeptanz einer Beschränkungsmaßnahme zum Ausdruck zu bringen.

Meine Idee, dies zu verwirklichen, lautet wie folgt: 

Neue energiesparende Ideen und Kommentare zu Präferenzen könnten als Kommentare zu diesem Diskussionsgedanken vorgelegt werden.
Was die Analyse angeht, die möglicherweise längere Texte oder sogar Veröffentlichungen umfasst, so schlage ich vor, dass diese auf
externen Websites veröffentlicht wird und hier nur ein Link zu ihnen in den Kommentaren eingefügt wird. Die Leser können dann zu den außen sichtbaren Inhalten Stellung nehmen.

Einige Beispiele für analyzierbare Maßnahmen sind:
— Wie viel Energie wird in einem ausgewählten EU-Land eingespart, wenn die Heizung von 21 °C auf 19 °C umgedreht wird?
— Wie viel Energie wird eingespart, wenn Menschen nur jeden zweiten Tag eine Dusche nehmen, wenn sie in der Regel einmal täglich duschen?
— Wie viel Energie wird durch die Fahrt mit dem Bus anstelle des Autos pro Arbeitskraft, die 5 km zur Arbeitsstätte führt, eingespart?
— Usw.     

Der Aspekt der Analyse besteht darin, einen Vergleich dieser Zahlen zu ermöglichen und zu einem späteren Zeitpunkt eine Prioritätensetzung zu ermöglichen.

[1] ►

[2] ►
 

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Kommentare

Thom Pitsch | 28/10/2022

Dies ist eine Anmerkung zur Kategorie „Analyse“ im oben beschriebenen Sinne. Kommentare/Korrekturen sind willkommen.

Dies entspricht dem Status „Entwurf“/„vorläufige Analyse“.

EDIT (2022-10-28): Die Parameter zur „Darstellung“ wurden angepasst, um eine konservativere Schätzung
des Einsparungspotenzials zu ermöglichen. Frühere Werte für Dauer und Durchsatz betrugen 5 Minuten bzw. 10 l pro Minute
. Die Zieltemperatur lag zuvor bei 38 °C.

Rechenpotenzial für Energieeinsparungen durch Verringerung des Warmwasserverbrauchs privater Haushalte: Duschen
======================================

1. Berechnung der verbrauchten Warmwassermenge (V_ww) je einmal Duschen und des Energieäquivalents:

Annahmen:
— durchschnittliche Duschanlage mit einem Wasserdurchsatz von 10 Litern
pro Minute – Temperatur am Ausgang des lokalen Warmwasserkessels: T_bwo = 60 °C [1]
- Temperatur am Eingang des Duschwassermischers: 55 deg C = T_mwi [1]
- Temperatur des internen Kaltwassers: 12°GC = T_mci [avg., est.]
- Zieltemperatur des Duschausgangs: 35 deg C = T_tgt
– Wasserdurchsatz bei aktiver Dusche: 8 Liter pro Minute = v
- Duschendauer: 3 Minuten = T_dur
- Wasser mit Wärmeleistung: c_V = 4,2 kJ/(kg K), siehe [3]

Mischverhältnis, ausgedrückt durch Warmwasseranteil Gamma, aus

    T_tgt = Gamma T_mwi + (1-Gamma) T_mci = T_mci + gamma (T_mwi – T_mci)
gamma = (T_tgt – T_mci)/(T_mwi – T_mci) = 23/43

In einem Litermischer ist nur Gamma * 1 Liter warmes Wasser vorhanden.
Folgt die Warmwassermenge einmal mit einer Dusche: 

    V_ww = T_dur * v * Gamma = 24 * 23/43 Liter = etwa 13 Liter

Für die Beheizung dieser Kaltwassermenge auf T_bwo zur Einfachheit bei Temperatur T_sci = T_mci = 12 °g C
ist mindestens die Energie erforderlich.

    Delta Q = V_ww * \rho * (T_bwo – T_mci) * c_V = 13 kg * 48 K * 4,2 kJ/(kg K) = ca. 2,62 MJ

Dabei handelt es sich um die Energie ohne Berücksichtigung der Verluste, die auf
dem Weg vom Kraftwerk zum hausinternen Warmwasserkessel entstehen. Betrachtet man
den Wirkungsgrad des Kessels eta = 80 %, dann beträgt der Energiebedarf an der
Hausgrenze 2,62 MJ/0,8 = 3,275 MJ. (je nach Dusche)

(Zur Berechnung des daraus resultierenden Energiebedarfs auf der Ebene „Imported-Gas“ müssen die
zusätzlich in Kraftwerken entstehenden Verluste noch einbezogen werden.)

2. Anzahl der Personen, die einmal täglich eine Dusche in einem beispielhaften EU-Land einnehmen:

Gehen Sie davon aus, dass ein Anteil von 65 % der Bevölkerung täglich eine Dusche nimmt. In einem Land mit
80 Mio. Menschen beträgt die Gesamtmenge der Energie, die dieser Anteil für die Aufnahme einer Dusche verbraucht,
täglich: 80 * 10ř6 * 0,65 * 3,275 MJ/eta_pp = 170,3 * 10δ6 MJ/eta_pp = 170,3 * 10π12 J/eta_pp. 
Dieser Energieanteil beträgt jährlich ca. 62,2 * 10ř15 J/eta_pp =: W_showeringA_DE. 
(Hier eta_pp = Wirkungsgrad des Kraftwerks)

3. Vergleich:
Energieäquivalent des aus Russland in die EU eingeführten Gases, jährlich, 2019:
6876 * 10ě15 J [4][4b]. Etwa ein Drittel davon nach Deutschland eingeführt, d. h. 2300 * 10ř15 J jährlich.
Dies bedeutet: Das Äquivalent von ca. 2,7 %/eta_pp dieser eingeführten Menge wird zur Darstellung
des genannten Bevölkerungsanteils verwendet (vorläufige Berechnung!).

5. Vorbehalte und Anmerkungen

— Nach der Bearbeitung: Die Beträge für Duschen und Durchsatz gehen jetzt von einer ressourcenbewussteren
Person aus, um zu vermeiden, dass das Einsparpotenzial überschätzt wird.  
– Der Energieanteil im Verhältnis zu den Einfuhren aus Russland scheint hoch. [TODO: Gegenprüfung] Es ist
wahrscheinlich, dass eine bestimmte Energieart mit einem Verbrauch aus allen Primärenergiearten verglichen wird.
— Im Sommer wird die Kaltwassertemperatur wahrscheinlich höher sein als hier angenommen, wodurch sich der
berechnete Energieverbrauch verringert.
— Im Vergleichsteil ist zu verstehen, dass es sich bei den miteinander
verbundenen Energiemengen unabhängig vom tatsächlichen Energiefluss nur um numerische Werte handelt.
  Beispielsweise wird die Einsparung der Hälfte der verbrauchten Energie nicht dazu führen, dass der
Erdgasverbrauch um die gleiche Menge gesenkt wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Heizung u. a. für
Duschen in Haushalten mit unterschiedlicher Energiezufuhr erfolgt, wobei weitere Hauptarten
a) Strom (der nur zu einem bestimmten Anteil aus
Erdgas erzeugt wird) und b) Öl (der sich nur geringfügig auf den Gasverbrauch auswirken wird) sind.
  Somit „gleichwertig“. Die Anwendung angemessen erforschter Faktoren würde es ermöglichen,
die eingesparten Gasmengen in importierte Gasmengen umzurechnen.


6. Literaturverzeichnis

[1] https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/haushalt-wohnen/warmwasser#gewusst-wie

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Specific_heat_capacity

[4] https://www.businessinsider.de/wirtschaft/handel/wenn-wir-komplett-auf-russisches-gas-verzichteten-so-viel-muesste-in-der-eu-eingespart-werden-a/

[4b] https://www.fz-juelich.de/iek/iek-3/DE/Home/home_node.html


 

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George Troullinos | 26/03/2023

Wie viel Energie werden wir gewinnen, wenn wir keine Erfrischungsgetränke mehr konsumieren?

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