„Erneuerbare Energie ja, aber bitte nicht vor meiner Haustür!“ – Dieses Statement kennen viele Planer schon aus den letzten Jahrzehnten, wenn an bestimmten Orten etwa die Errichtung eines Biomasse-Heizwerks geplant war. Nicht anders verhält sich die Situation derzeit in der  Steiermark rund um den geplanten Solarspeicher und das Heizwerk samt großflächigem Solarpark nahe Wildon. Vielleicht kommen künftig auch noch Widerstände dazu gegen die erforderlichen Fernwärmetrassen, die von beabsichtigten Geothermie-Bohrungen in der Oststeiermark in das Wärmeversorgungsnetz der Stadt Graz führen sollen.

Erneuerbare Energie braucht ihren Platz

Und zwar recht viel Platz. Das ist offensichtlich bei einer Großanlage wie der im Photovoltaik-Park in Bärnbach und Rosental an der Kainach, die sich über 20 Hektar flachen Landes erstreckt. Aber auch die heute üblichen Windkraftanlagen erfordern ausreichende Abstände untereinander und – was besonders im alpinen Bereich negativ auffällt – extra breite und zum Teil landschaftsverändernde Zufahrtsstraßen für deren Errichtung. Biomasse-Heizwerke benötigen zwar weniger Fläche, verursachen aber Emissionen. Auch wenn letztere kaum gefährlich sind, versucht man, diese Heizwerke möglichst mit Abstand zu Wohnsiedlungen zu errichten.

Eine neue Sichtweise auf das Wesen von Energie

Es war wieder einmal der kanadische Universitätsprofessor tschechischer Abstammung Vaclav Smil, der sich als erster breitenwirksam mit dem Begriff der Energiedichte beschäftigt und darüber ein Buch geschrieben hat mit dem Titel „Power Density: A Key to Understanding Energy Sources and Uses” (Frei übersetzt etwa „Energiedichte: Ein Schlüssel zum Verständnis von Energiequellen und deren Verwendung“). Vaclav Smil ist bekannt dafür, Themen – darunter besonders solche, die Energie betreffen – aus neuen Gesichtswinkeln zu betrachten und dadurch oft verblüffende Zusammenhänge offenzulegen.

Der Begriff der Energiedichte

Darunter versteht man bei Energieerzeugern die abgegebene Leistung bezogen auf die Grundfläche, die deren Anlagen benötigen. Der Wert für die Energiedichte wird dargestellt in der Dimension Watt pro Quadratmeter (W/m²). Er ist zunächst von Interesse für Anwendungen der Erneuerbaren Energie und für Vergleiche zueinander. Bei Fotovoltaik-Anlagen wird das gesamte Areal betrachtet, bei Windkraftanlagen auch die benötigte Fläche einschließlich erforderlicher Abstände zueinander und zu sonstigen Hindernissen. Zu beachten ist dabei, dass gebäudeintegrierte Solaranlagen ihren Platzbedarf innerhalb der Gebäudegrenzen finden.

Es gilt: Je höher der Wert, desto besser

Das deshalb, weil daraus in erster Näherung zu schließen ist, dass geringere Investitionskosten und höhere Energieerträge erwartet werden dürfen. Absolute Zahlenwerte allein haben aber wiederum wenig Aussagekraft, viel interessanter ist hingegen der Vergleich erneuerbarer Energiearten untereinander: Am günstigsten fährt man nach der Darstellung von Smil mit solarer Warmwasserbereitung, gefolgt von Wärmepumpen, danach folgt Photovoltaik an Gebäudedächern. Deutlich abgeschlagen folgen Photovoltaik-Farmen oder -parks, erst dahinter liegen Windkraftanlagen.

Wieviel höher sind die Energiedichten konventioneller Energieerzeugung?

Wo liegen im Vergleich dazu die Energiedichten konventioneller Energieerzeugung, sprich aus Kohle, Erdöl, Erdgas und Kernkraft? Smil stellt hier wieder einen Vergleich an: Im Verhältnis zu erneuerbaren Energien sind die Energiedichten konventioneller Brennstoffe um den Faktor einhundert bis einhunderttausend höher! Das bedeutet: Wollte man die gegenwärtig angezapften konventionellen Energiequellen durch erneuerbare ersetzen, müsste Land in der Größenordnung des Hundertfachen bis zum Hunderttausendfachen der gegenwärtig mit konventioneller Energieerzeugung belegten Flächen zur Verfügung stehen.

Ist eine vollständige Transformation auf erneuerbare Energie möglich?

Vereinfacht gesagt: Nein. In Stadtstaaten wie Singapur oder in dicht besiedelten Ländern wie den Niederlanden ist das von vornherein nicht möglich. Aber selbst großflächige Länder würden sich schwertun, für erneuerbare Energien jene Flächen zur Verfügung zu stellen, die zur Deckung auch nur eines Drittels des gesamten Energiebedarfs erforderlich wären. – Was sagt uns das alles? Erstens: Wir sehen uns vor zunehmenden gesellschaftlichen Konflikten, was die Beschaffung weiterer Energieflächen betrifft. Zweitens: Wir müssen uns entscheiden, ob und wie weit unverbauter Lebensraum oder erneuerbare Energieversorgung Vorrang haben sollen.
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In der Nachkriegszeit der 1950er-Jahre wurden mit beginnendem Wohlstand in der kleinstädtisch geprägten Gegend, in der ich aufgewachsen bin, mit viel Eigenleistung zahlreiche Einfamilienhäuser errichtet. Heizungsseitig gesehen waren sie noch recht einfach ausgestattet: Sie besaßen mit Holz und Kohle befeuerte Kaminöfen. Warmwasser gab es nur zu Badetagen, die damals üblichen Badezimmeröfen vertrugen ordentliche Mengen Brennstoff. Mit den Sechzigern kamen dann Zentralheizungen auf, anfangs ebenfalls noch mit Festbrennstoffen betrieben. Allmählich aber begannen sich bei denen, die es sich leisten konnten, Ölfeuerungen durchzusetzen.

Anfangs waren vor allem die größeren Anlagen noch mit leichten oder gar mittelschweren Heizölen befeuert, die elektrisch vorgewärmt werden mussten. Dennoch: Gegenüber Festbrennstoffheizungen war der Komfortgewinn enorm. Für kleinere Heizanlagen war Heizöl extra leicht in Verwendung, das sich dann ab den Achtzigern praktisch als Standard etablierte. Die Verbrennungstechniken wurden ständig verbessert, zahlreiche Hersteller betraten den Markt, auch kleinere, die nur regionale Bedeutung hatten.

Ölfeuerungen brachten konkurrenzlosen Komfort

Interessanterweise vermochten auch die sogenannten Ölkrisen 1973 oder 1979 und die aufeinanderfolgenden Preiserhöhungen in unserer ländlichen Gegend die Beliebtheit ölbefeuerter Zentralheizungskessel nicht zu mindern. Preisschwankungen konnte man durch geschicktes Abwarten vor der nächsten Tankbefüllung abfedern, außerdem gab es unter den Lieferanten noch so etwas wie Konkurrenz. Für das Heizöl als Energielieferant waren auch noch keine ernsten Mitbewerber in Sicht, Erdgas oder Fernwärme waren den größeren Städten vorbehalten und am Land kein Thema. Auch Flüssiggasanlagen waren seltene Ausnahmeerscheinungen.

Ersatz von Heizöl durch Holzfeuerung oder Wärmepumpen

Erste, zu Beginn noch zaghafte Herausforderer erschienen erst in den Achtzigern auf der Bildfläche: Einerseits automatisierte Holzheizungen in Form von Hackschnitzel- und später Pellets-Feuerungen und andererseits Wärmepumpen, anfangs überwiegend solche mit Erdwärmenutzung. Während die Anzahl an Holzheizungen seither stetig zunahm, hauptsächlich wegen der breiten Verfügbarkeit des heimischen Brennstoffs und wegen seines Kostenvorteils, war der Wärmepumpentechnik eher ein Wechselbad der Akzeptanz beschieden: Mal ging etwas, dann stagnierten die Absatzzahlen wieder.

Ersatz von Heizöl durch Fernwärme

Ebenfalls beginnend mit den Achtzigern kam in der kleinstädtischen und ländlichen Region ein weiterer Faktor ins Spiel: Fernwärme, hier wegen der Kleinräumigkeit auch oft als Nahwärme bezeichnet. Diese Anlagen werden fast ausschließlich mit Biomasse in Form von Holz-Hackschnitzeln befeuert und sind heute aus vielen Marktflecken und kleineren Städten nicht mehr wegzudenken. Da sie für den Wärmebezieher den Vorteil boten, sich praktisch nicht mehr mit Heizung beschäftigen zu müssen, sind im Lauf der Zeit auch viele Ölfeuerungsanlagen durch Fernwärmestationen ersetzt worden.

CO2-Emissionen sind kein geeigneter Maßstab

Im gesamten gesehen spielen aber die Ölfeuerungsanlagen immer noch eine bedeutende Rolle in der Wärmeversorgung von Einfamilienhäusern. Dass von EU- und nationaler Gesetzgeberseite ausgerechnet mit dem Argument der CO2-Reduktion den Ölheizungen nun der totale Krieg angesagt wurde, entbehrt nicht der Ironie: Die Verfeuerung von Heizöl verursacht pro Kilowattstunde Endenergie wesentlich weniger CO2- Emissionen als die von Holz, das deutlich mehr CO2-Emissionen verursacht als Heizöl, nämlich fast gleich viel wie Kohle!

Alte Abhängigkeiten nicht gegen neue eintauschen

Auch wenn die energiepolitischen Ho-Ruck-Methoden unnötigen zeitlichen und finanziellen Stress verursachen, darf man dennoch den langsamen Abschied vom Heizöl begrüßen, allein schon der Abhängigkeit von den Öllieferanten wegen. Nur muss der Übergang auf Neues mit Bedacht, Beachtung und Vermeidung möglicher Nachteile erfolgen, dies auch deshalb, um nicht alte Abhängigkeiten gegen neue einzutauschen. Ob im Hinblick darauf die als Mineralölersatz angedachten E-Fuels politisch und wirtschaftlich sinnvoll sein können und ob sich daraus ein neues Leben für Ölfeuerungen ergibt, wird erst die Zukunft zeigen.

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Wenn sich Politik, Medien und Öffentlichkeit mit Gebäudeheizung auseinandersetzen, geschieht dies meist mit Blick auf die dafür verwendeten Energieträger. Aktuelle Themen sind zumeist die Abkehr von Heizöl und Erdgas und der Umstieg auf vermeintlich „umweltfreundliche“ oder „klimaschonende“ Pellets- oder Wärmepumpenheizungen oder – wo das möglich ist – auf Fernwärme. Weit weniger Beachtung hingegen schenkt man der Wärmeabgabe in Wohn- und Büroräumen und den dahinterstehenden Heizsystemen, die fast samt und sonders auf althergebrachten Techniken aufbauen.

Das ist nicht abschätzig gemeint, sondern bloß Verweis darauf, dass die heute hierzulande weitaus überwiegend vorhandenen Warmwasser-Zentralheizungen Endergebnis einer bestimmten Entwicklung sind. Ich bin in einer kleinen Industriestadt in der Oststeiermark aufgewachsen. In den 50er-Jahren (des vorigen Jahrhunderts) waren dort in kleinen Einfamilienhäusern zentrale Luftheizungen – sehr einfache allerdings – stark verbreitet. Erst zehn Jahre später kamen nach und nach die Warmwasserheizungen auf, erst noch mit Kohle und Holz befeuert, bald aber mit billigem und komfortableren Heizöl.

Zeitenwende bringt Änderungen

Heute sind wir wieder in einer Zeitenwende: Zurzeit wird hier am Land – geschürt durch die Klimadiskussion – mehr oder weniger eifrig umgerüstet auf Pellets und Wärmepumpen, letztere zumeist mit Luft als Wärmequelle. Wer die Möglichkeit hat, schließt gerne an Fern- oder Nahwärme an. Moderne, zeitsparende Installationstechniken haben sich im Lauf der Jahre durchgesetzt. Weitgehend unverändert sind aber in den letzten Jahrzehnten die Heizsysteme geblieben. In Neubauten von Wohnhäusern dominieren vielfach Fußbodenheizungen, oft ergänzt um Heizkreise mit Radiatoren.

Wärmeübertragung durch Strahlung

Strahlungsheizungen in Form von Decken- oder Wandheizungen sind eher selten, sind aber aus vielen Gründen einer näheren Betrachtung wert. Das betrifft insbesondere alle Arten von Niedertemperaturausführungen. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie ein sehr behagliches  Wohnklima schaffen können, weil die Innenflächen des Raumes durch Wärmeübertragung in die Beheizung des Raumes miteinbezogen werden und die Raumluft dabei nicht erwärmt und daher nicht bewegt wird. Wärmestrahlen breiten sich wie auch das sichtbare Licht mit Lichtgeschwindigkeit aus und tun dieses völlig geräuschlos.

Wärmeübertragung durch Konvektion

Natürlich gibt auch eine Fußbodenheizung den größten Teil ihrer Wärmewirkung in Form von  Wärmestrahlung ab, allerdings wird der restliche – nicht geringe Teil – durch Konvektion, also Luftbewegung, in den Raum eingetragen. Noch größer ist der in die Luft abgegebene Wärmeanteil von herkömmlichen Heizkörpern, insbesondere von solchen mit vielen Konvektionslamellen. „Normale“ Rippen- oder Kompaktheizkörper erwärmen die durchströmende Luft, die im Raum aufsteigt, diesen durchquert, abfällt und schließlich zum Heizkörper zurückströmt, wo der Kreislauf von Neuem beginnt.

Behagliches Raumklima durch Wärmestrahlung

Ein unvermeidbarer Nachteil der von diesen Heizkörpern verursachten Luftzirkulation ist die Mitnahme von Staub. Demgegenüber verursachen Strahlungsheizungen wie gesagt keine Luftbewegung, weil sie Luft nicht als Wärmeübertrager benötigen. Die Wärmestrahlen, die zum Beispiel von einer Deckenstrahlungsheizung ausgehen, erwärmen die Raumluft nicht! Erst die erwärmten Umschließungsflächen des Raumes tun dies auf energiesparende Art. Großflächige Deckenstrahlungsheizungen haben Oberflächentemperaturen von z. B. 32 °C, die Wände z. B. 21 bis 22 °C, die Lufttemperaturen liegen um ein bis zwei Grad Celsius darunter, was ein sehr behagliches Wohnklima ergibt.

Elektrische Deckenstrahlungsheizung

Diese Vorteile steigern sich noch beim Einsatz einer elektrischen Deckenstrahlungsheizung,  weil das konventionelle Heizsystem vollständig entfällt: Statt Heizungsrohren unsichtbare Kabel, statt störenden Heizkörpern eine unsichtbare Heizfläche, kein Brennstoff-Lagerraum! Das spart eine ganze Menge an Investitionskosten. Aber wie sieht es mit den Heizkosten aus? Dass elektrischer Strom pro Kilowattstunde teurer ist als konventioneller Brennstoff, ist klar. Das kann auch der niedrigere Energieverbrauch der Strahlungsheizung nicht aufwiegen. Setzt man aber Photovoltaik ein, kann die Rechnung schon ganz anders aussehen, wie einige Praxisbeispiele zeigen. Dazu ein anderes Mal mehr.

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Anmerkung 1: Das Thema Strahlungsheizung wurde übrigens in diesem Blog schon des Öfteren angesprochen, siehe etwa hier.

Anmerkung 2: Das Buch „Infrarotheizung: Gebäudebeheizung per Infrarotstrahlung“ von Jürgen Schampel ist eine gut verständlich geschriebene Einführung in das Thema

Die österreichische Bundesregierung hat in ihrem Regierungsprogramm festgelegt, dass Wohngebäude nicht mehr mit Öl und Gas beheizt werden sollen. Der Grund dafür heißt Klimaschutz. Damit das geschieht, fördert die Aktion „Raus aus dem Öl“ für Private und Unternehmen den Umstieg von fossilen Brennstoffen auf nachhaltige Heizsysteme. Solche sind gemäß Förderrichtlinien Holzzentralheizungen, Wärmepumpen oder Anschlüsse für Fernwärme. Damit könnten einige hunderttausend Tonnen an CO2 eingespart werden. Das wollen wir uns näher ansehen, denn auch bei Verbrennung von Holz entsteht CO2.

Es dürfte weitgehend Einigkeit darüber bestehen,  dass Heizen von Holz zur Erzeugung von Raumwärme aus drei Gründen sinnvoll erscheint: Erstens ist Holz ein im Lande derzeit reichlich verfügbarer Rohstoff und durch seine Verwendung sind wir weniger von Energieimporten abhängig. Das entlastet unsere Wirtschaft. Zweitens wächst dieser Rohstoff bei nachhaltiger Waldwirtschaft (zumindest theoretisch und in begrenzter Menge) ständig nach. Und drittens wird uns erklärt, dass diese Verbrennung CO2-neutral erfolgt. Beispielsweise beschreibt das deutsche Umweltbundesamt diese Neutralität folgendermaßen (Zitate kursiv):

Wird Holz aus nachhaltiger Waldwirtschaft verbrannt und damit Energie erzeugt, wird bei einer vollständigen Verbrennung nur so viel klimaschädliches Kohlendioxid (CO₂) freigesetzt, wie der Baum zuvor während seiner Wachstumsphase aus der Atmosphäre aufgenommen hat.

Nachzulesen hier.

Die gängige Argumentation für das Verbrennen von Holz sieht am Beispiel der Landwirtschaftskammer Steiermark so aus:

Heizöl und Gas sind die teuersten Brennstoffe, belasten das Klima und die Wertschöpfung fließt ins Ausland ab. Heizen mit Holz hingegen bedeutet stabile Preise, aktiver Klimaschutz und Stärkung der heimischen Wirtschaft.

Nachzulesen hier.

Die logische Schlussfolgerung, die aus allen diesen Angaben zu ziehen sind: Im Unterschied zu Öl oder Gas belastet Holzverbrennung das Klima nicht. Das wollen wir uns näher ansehen.

Wieviel CO2 entsteht bei der Verbrennung von Holz?

Wir wollen nun bestimmen, wieviel CO2 bei der Verbrennung von Holz freigesetzt wird und dann diese Menge mit denen konventioneller Brennstoffe vergleichen. Dazu verwenden wir ausschließlich Quellen aus dem Internet, die für jeden zugänglich sind.

Berechnungen

Zuerst erheben wir den Heizwert für Holz. Aus der Heizwerttabelle der Energie-Experten (Zugriff hier) lässt sich für Fichtenholz mit 0% Feuchte ein rechnerischer oberer Heizwert von 5,20  kWh/kg oder 5.200 kWh/t ablesen.

Einer anderen Expertenseite (Zugriff hier) können wir entnehmen, dass in einer Tonne Holz eine halbe Tonne Kohlenstoff enthalten ist, dass bei der Verbrennung von einer Tonne Holz ca. 1,83 Tonnen CO2 frei werden und dass das (Mol-)Massenverhältnis von CO2/C = 44/12 = 3,67 beträgt.

Aus diesen erhaltenen Angaben lässt sich errechnen, wieviel CO2 je Kilowattstunde freigesetzt wird. Es sind dies rechnerisch für völlig trockenes Holz 1.830 kgco2 / 5.200 kWh = 0,35 kgco2/kWh.

Diese Zahl beziehen sich auf den Brennstoff – hier als Beispiel für Fichtenholz – allein und beinhaltet noch keinen Aufwand für Bringung und Transport, bezieht sich nur auf die direkte CO2-Emission und berücksichtigt keine anderen klimarelevanten Abgasanteile.

Zum Vergleich werden die Werte für Konversionsfaktoren herangezogen, wie sie in der aktuellen OIB-Richtlinie 6 (Zugriff hier) angegeben sind. Darin lassen sich die Faktoren für die gesamten Emissionen, bezogen auf die Endenergie (die an der Gebäudegrenze angelieferte Energie, Anm.) umgerechnet auf CO2 und angegeben in kg/kWh, wie folgt feststellen: Kohle 0,375; Heizöl 0,310; Erdgas 0,247.

Ergebnis

Das CO2-Äquivalent der Verbrennung von Holz liegt einschließlich Transport und restlicher Schadstoffemissionen in der Größenordnung von Kohle!

Das heißt in anderen Worten, dass bei Verbrennung von Holz bezogen auf den Heizwert gleichviel Kohlendioxid wie bei Kohle entsteht, das sind um ca. 21% mehr als bei der Verbrennung von Heizöl und um ca. 52% mehr als bei Gas.

Wie lange bleibt das CO2 in der Atmosphäre?

Aus Wikipedia (Zugriff hier): Kohlenstoffdioxid entsteht u. a. bei der Verbrennung fossiler Energieträger (durch Verkehr, Heizen, Stromerzeugung, Industrie). Seine mittlere atmosphärische Verweilzeit beträgt ca. 120 Jahre.

Fragen:

Zurzeit wird in den Industriestaaten bis 2050 oder gar früher eine drastische Reduktion der CO2-Emissionen möglichst auf null angepeilt. Wie aber soll das funktionieren, wenn selbst die vielgerühmte CO2-Neutralität der Holzverbrennung für mehr CO2-Eintrag sorgt als die konventionellen Brennstoffe Öl und Gas und das dabei entstehende CO2 ebenso 120 Jahre in der Atmosphäre verbleibt wie das aus Öl und Gas?

Worin besteht der Klimaschutz bei der Holzverbrennung dann tatsächlich?

Sind Herleitung oder mein Denkansatz falsch? Wenn ja, wo und warum?

Ich lasse mich gerne belehren und bin für erklärende Antworten dankbar!

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China ist der größte Kohleverbraucher der Welt. Und das mit Abstand: China allein verbraucht mehr Kohle, als der Rest der Welt zusammen! Das ist allein schon eine kaum vorstellbare Tatsache, aber noch nicht alles: Allein in China sollen neue Kohlekraftwerke mit zusammen 70.000 Megawatt Leistung in Planung sein! In Indien etwa 50.000, aber auch in der nicht allzu weit von uns entfernten Türkei etwa 35.000. Mehr Kohle? Von allen gängigen konventionellen Brennstoffen hat Kohle doch die höchste Emission an CO2, bezogen auf die Endenergie. Wie soll da künftig der CO2-Gehalt der Luft zurückgehen?

Konversionsfaktoren

Doch vorerst eine Erläuterung: Als Endenergie bezeichnet man jene Energie, die an einer Gebäudegrenze angeliefert wird. Die OIB-Richtlinie 6 enthält Konversionsfaktoren – also Umwandlungsfaktoren – die angeben, wieviel CO2 bei Verbrennung entsteht und in die Atmosphäre entweicht, bezogen auf die Endenergie. Bei Kohle werden demnach 375 g/kWh freigesetzt, etwas weniger bei Heizöl mit 310 g/kWh, deutlich weniger bei Erdgas mit 247 g/kWh. Niedriger sind die Werte für Fernwärme aus einem modernen Kraftwerk mit 75 g/kWh oder aus einem Biomasse-Heizwerk mit 59 g/kWh, für eine Biomasse-Heizung mit Stückholz werden gar nur 17 g/kWh angegeben.

Zurück zum Kohleverbrauch

Im Jahr 2018 hat China 1.907 Millionen Tonnen Öläquivalent an Kohle verbraucht, der Rest der Welt 1.864 Millionen Tonnen. Wobei Indien, der zweitgrößte Verbraucher weltweit gesehen, mit 452 Millionen Tonnen nicht einmal ein Viertel, die USA mit 317 Millionen Tonnen bloß ein schwaches Sechstel des chinesischen Verbrauchs erreichen. Dann folgen Japan mit 115 Millionen und Südkorea, Russland und Südafrika mit jeweils knapp unter 90 Millionen Tonnen. Erst dann scheint der größte europäische Verbraucher Deutschland auf, mit 66 Millionen Tonnen, das ist ein Dreißigstel des chinesischen und nicht einmal zwei Prozent des weltweiten Gesamtverbrauchs. Der Rest fällt fast nicht mehr ins Gewicht. Die genannten Daten stammen von BP Statistical Review of World Energy.

Anzahl der geplanten Kohlekraftwerke

An die in der Einleitung erwähnten Zahlen über geplante Kohlekraftwerke schließen die asiatischen Länder Vietnam, Bangladesch und Indonesien mit jeweils beabsichtigten etwa 20.000 Megawatt an. Ägypten folgt mit etwa 15.000, die Philippinen mit etwa 8.000, Südafrika, die Mongolei und Pakistan mit jeweils etwa 5.000. Dann scheinen in der vorliegenden Reihung Russland und Japan mit etwa 4.000 Megawatt in Planung auf. Erst danach sind die ersten beiden europäischen Staaten genannt: Bosnien-Herzegowina und Polen mit jeweils 3.000 Megawatt. Wiederum fällt auf, wie gering der Beitrag der europäischen Länder zu derartigen Kraftwerksbauten ist. Die genannten Zahlen sind entnommen einem Diagramm des Global Energy Monitor mit Stand Juni 2019.

Was bedeutet das für die CO2-Reduktion?

Klarerweise wird man bei den neuerrichteten Kraftwerken davon ausgehen dürfen, dass sie dem neuesten Stand der Technik entsprechen werden. Manche davon werden solche alten Anlagen ersetzen, die noch schlechte Wirkungsgrade aufweisen. In Summe gesehen muss man aber davon ausgehen, dass die meisten geplanten Kraftwerkskapazitäten dazu vorgesehen sind, den stark steigenden Energiehunger der Schwellenländer abzudecken. Wie es eingedenk dieser Tatsachen und trotz dieser zu einer allseits geforderten drastischen weltweiten Verminderung der CO2-Emissionen kommen soll, bleibt mir ein Rätsel. Können Sie mir helfen? Über Ihre Antwort würde ich mich freuen!

Wer sein Berufsleben vorrangig der Energieeffizienz und den Erneuerbaren Energien gewidmet hat, wirft stets ein Auge auf die tatsächlichen Entwicklungen im globalen Energieverbrauch und in den Kohlendioxid-Emissionen, die ja im Mittelpunkt der Klimadebatte stehen. Techniker, die zur Verbesserung der Situation verbessern wollen, lassen sich wenig durch Schulstreiks oder NGO-Appelle beeindrucken. Sie wollen den Istzustand feststellen anhand von Zahlen, Daten und Fakten (ZDF), diesen einer sorgfältigen Analyse unterziehen und daraus Ansätze für die notwendigen Maßnahmen für Verbesserungen finden.

Die interessantesten Quellen für Information und Analyse bietet in globaler Hinsicht die in Paris ansässige Internationale Energieagentur. Diese Organisation hat soeben den Bericht „Global Energy & Status Report – The Latest Trends in Energy and Emissions in 2018“ herausgebracht. Die darin enthaltenen Zahlenangaben sind – wie es sich für eine internationale Organisation gehört – als unstrittig anzusehen und bieten daher eine gute Grundlage für die weiteren Überlegungen. Die Suche nach Lösungen erfordert kühlen Kopf und verwehrt sich gegen hysterische Aktionen und überschlagenden Alarmismus.

Steigender Energieverbrauch

Der globale Energieverbrauch ist wie in den Jahren zuvor auch 2018 wieder gestiegen, und zwar um 2,3 Prozent. Der Anstieg fällt damit doppelt so hoch aus wie der Schnitt der Jahre seit 2010. Haupttreiber dafür war die Belebung der Weltwirtschaft um 3,7 Prozent, das ist ebenfalls mehr als der Durchschnitt von 3,5 Prozent für die Jahre seit 2010. Wirtschaftswachstum ist augenscheinlich immer noch man einen Anstieg des Energieverbrauchs gebunden. Die Länder China, USA und Indien zusammengenommen sind für etwa 70 Prozent des Mehrverbrauchs an Energie verantwortlich.

Besonderheiten der USA

Die USA sind zwar global gesehen nicht der größte Energieverbraucher, sie weisen aber den größten Anstieg im Verbrauch an Öl und Gas auf, allein der Gasverbrauch stieg um einen Rekordwert von 10 Prozent. Bemerkenswert jedenfalls ist, dass der Verbrauchsanstieg an Energie der USA allein schon so viel ausmachte wie der Gesamtverbrauch Großbritanniens. Übrigens wird ein Fünftel des globalen Energieverbrauchsanstiegs auf besondere Wetterverhältnisse zurückgeführt, die in einzelnen Regionen zu verzeichnen waren, einerseits auf extrem kalte Winter und andererseits auf sehr warme Sommer.

Mehrverbräuche an einzelnen Energiearten

Für die Energiearten ergibt sich ein unterschiedliches Bild. In Absolutwerten der Primärenergienachfrage gemessen ergab sich der größte Anstieg für Erdgas, für das wie schon erwähnt die USA, aber auch China die Hauptbeiträge lieferten. An zweiter Stelle liegen – zwar deutlich abgeschlagen, aber immerhin erfreulich – die Erneuerbaren, die in erster Linie von China und an zweiter Stelle bereits von Europa eingesetzt werden. Dann folgt der Ölverbrauch, für den wiederum China und die USA die Hauptverursacher sind. Bei Kohle ist ebenfalls China voran, dicht gefolgt von Indien. Und in der Nuklearenergie liegt China weit vor Japan.

Trends nach Regionen

Der größte Mehrverbrauch ist China zuzuschreiben, mit Hauptanteil Erdgas gefolgt von Öl und Erneuerbaren, aber auch Kohle spielt eine bedeutende Rolle. Der Anteil der USA wird wie gesagt von Erdgas und Erdöl getragen, die Erneuerbaren sind in sehr geringem Ausmaß vertreten, dafür wurde sehr stark Kohle eingespart. Drittgrößter Anstiegsverursacher ist Indien, das auf Kohle und Öl setzt. Europa weist ebenfalls einen Anstieg auf, interessant ist aber, dass dieser fast zur Gänze von Erneuerbaren aufgefangen wird. Bei Kohle und Gas sind deutliche Minderungen zu verzeichnen. Japan hingegen setzt sehr stark auf Nuklearenergie.

Emissionen global gesehen gestiegen

Getrieben von der im Jahr 2018 gestiegenen Energienachfrage sind auch die Emissionen an CO2 gestiegen, global um 1,7 Prozent, und erreichten damit ein historisches Hoch. Von dieser Steigerung konnten immerhin 30 Prozent durch den Einsatz Erneuerbarer Energie abgefangen werden, sodass dieser geringere Teil nicht emissionsrelevant ist. Etwa zwei Drittel des Anstiegs gehen zu Lasten der Stromerzeugung, 85% des Anstiegs sind China, den USA und Indien zuzurechnen. Dagegen haben die Emissionen in den Ländern Deutschland, Japan, Frankreich, Mexiko und Großbritannien abgenommen.

Technischer Hintergrund

Größter Einzelbeitrag für die Emissionen kam von kohlebefeuerten Kraftwerken, was nicht weiter verwunderlich ist, da 30 Prozent der gesamten globalen CO2-Emission von derartigen Einrichtungen ausgeht. Die Mehrzahl dieser Kraftwerke findet sich in Asien, es sind Anlagen mit einem Durchschnittsalter von 12 Jahren, noch sehr jung gemessen an der wirtschaftlichen und technischen Nutzungsdauer von üblicherweise etwa 40 Jahren. Trotz alledem hat sich 2018 aus wirtschaftlichen und politischen Gründen insbesondere in China und den USA der Umstieg von Kohle auf Gas beschleunigt, was für die Emissionen vorteilhaft war.

Rolle von Erneuerbaren Energien und Energieeffizienz

Noch größeren positiven Effekt auf die Emissionen hatte der Umstieg auf Erneuerbare Energien, dies insbesondere im Zusammenhang mit der Stromerzeugung. Angeführt wurde dieser durch China und Europa, die zusammen schon für zwei Drittel verantwortlich waren. Auch der Anteil der Kernenergie ist gestiegen, die ja ebenfalls frei von CO2-Emissionen ist. Ohne Erneuerbare und Kernenergie wären die globalen Emissionen um 50 Prozent höher gewesen. Den größten Einsparungseffekt hatte aber die Energieeffizienz. Wegen schleppender Änderungen in der Energiepolitik war ihr Anteil aber geringer als im Jahr 2017.

Stand der CO2-Beseitigung

Erstmals seit einem Jahrzehnt wurden neue Pläne bekannt, die sich auf Gewinnung, Nutzung und Lagerung von Kohlendioxid (carbon capture, utilisation and storage – CCUS) in großem Maßstab bezogen. Mit Stand Ende 2018 betrug die Anzahl der Projekte, die entweder im Betrieb, im Bau oder in ernsthafter Absicht zu einer Umsetzung waren, bereits 43. China etwa betreibt eine neue Anlage zur CO2-Abtrennung im Rahmen von Erdgasgewinnung zur Aufbereitung von Altöl. Aber auch Europa schläft nicht: Insgesamt sind aktuell fünf neue Projekte im fortgeschrittenen Entwicklungsstadium.

Stromerzeugung

Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen ist 2018 um 7 Prozent gestiegen, auch der nuklear erzeugte Anteil hat zugenommen. Allerdings war der Anstieg emissionsfrei erzeugter Elektrizität nicht groß genug, um mit dem raschen Wachstum des Strombedarfs Schritt zu halten. Der daraus sich ergebende Anstieg musste mit Energie aus fossilen Brennstoffen abgedeckt werden. Damit war der Sektor Stromerzeugung zu zwei Dritteln verantwortlich für den globalen Anstieg der Emissionen. Zwar hat sich die relative Emission aus der Stromerzeugung seit 2010 um 10 Prozent reduziert, aber noch weitere 10 Prozent wäre nötig, um diese emissionsneutral zu halten.

Die Rolle Europas

Die Forderungen der Klimawandel-Alarmisten nach weniger Emissionen sind berechtigt. Sie treffen aber mit den Europäern die falschen Adressaten. Denn die CO2-Emissionen von ganz Europa liegen bei etwa 10 Prozent der Gesamtmenge. Gerade Europa weist beachtliche Rückgänge auf, sowohl bei Verbräuchen als auch bei Emissionen, die im Vergleich zu allen anderen Regionen überdurchschnittlich hoch sind, zudem ist der Weg für weitere Reduktionen vorgezeichnet. Dennoch sind wir machtlos! Denn die zukunftsbestimmenden Herausforderungen liegen außerhalb unserer Einflusssphäre, in den USA, vor allem aber in Asien …

Wer abnehmen will, stellt seine Nahrung auf energiearme Lebensmittel um, wer hingegen aufgrund höherer körperlicher Anstrengung viel Energie verbraucht, wird zu Gehaltvollerem greifen. Energiezufuhr brauchen wir aber nicht nur innerlich zur Aufrechterhaltung der Körperfunktionen, sondern auch äußerlich, um ein lebensfreundliches Umfeld innerhalb unserer vier Wände auch dann zu haben, wenn es draußen zu kalt oder zu heiß wird. Heizung oder Kühlung erfordern Energie. Wenn Solarenergie, Wind- und Wasserkraft nicht ausreichen, bleibt nur der Rückgriff auf konventionelle Brennstoffe …

… die sowohl erneuerbaren als auch nicht erneuerbaren Ursprungs sein können. Es gibt aber Grenzen für ihre Verwendung. Genauso wie ein Schwerarbeiter nicht von Gemüse allein Nahrungsmitteln satt werden wird, lässt sich auch ein Hochhaus nicht so ohne weiteres mit Holz oder etwa Elefantengras beheizen, es sei denn, man hätte eine entsprechend aufwendige und teure Anlage, die dazu imstande ist, was aber kaum wirtschaftlich vertretbar wäre. Wären Fernwärme oder Gas nicht verfügbar, müsste man zu einer Beheizung mit Öl greifen, einem anderen energiereichen Brennstoff.

Energiedichte

Was hier gezeigt werden soll: Sowohl Nahrungsmittel als auch Brennstoffe weisen durchaus unterschiedliche Energiedichten auf. Unter Energiedichte versteht man den Energiegehalt bezogen auf eine Gewichtseinheit, gemessen etwa in Kilowattstunden pro Kilogramm (abgekürzt: kWh/kg) oder in Terajoule pro Kilogramm (TJ/kg). Vaclav Smil, ein kanadischer Universitätsprofessor mit tschechischen Wurzeln, hat dazu in seinem Buch Energy and Civilisation – A History, frei übersetzt etwa Energie und Zivilisation – Die Geschichte einer Entwicklung eine interessante Tabelle zusammengestellt.

Vergleichstabelle

In dieser Tabelle, die nachstehend wiedergegeben ist, stellt er Nahrungsmittel und Brennstoffe zusammen und ordnet sie in der Reihenfolge (im Rang) ihrer Energiedichte. Zu jeder Kategorie gibt er einige Beispiele an, sodass man die Zuordnung besser verstehen kann. Die Tabelle ist zu lesen als

Höhe der Energiedichte / Beispiele / Energiedichte in TJ/kg

Nahrungsmittel

Sehr gering / Grüngemüse, Früchte / 0,8 – 2,5

Gering / Knollengemüse, Milch / 2,5 – 5,0

Mittel / Fleisch / 5,0 – 12,0

Hoch / Getreidekörner und Hülsenfrüchte /12,0 – 15.0

Sehr hoch / Öle, tierische Fette / 25,0 – 35,0

Brennstoffe

Sehr gering / Torf, grünes Holz, Gräser / 5,0 – 10,0

Gering / Stroh, lufttrockenes Holz / 12,0 – 15,0

Mittel / trockenes Holz / 17,0 – 21,0

Mittel / Steinkohle / 18.0 – 25,0

Hoch / Holzkohle, Anthrazit / 28,0 – 32,0

Sehr hoch / Erdöl / 40,0 – 44,0

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Soweit die Tabelle von Smil, aus dessen Buch wir in Zukunft wohl noch einige Kostproben entnehmen werden.

Interessant an der Tabelle ist etwa, dass die Energiedichte von Getreidekörnern (Müsli!) etwa in derselben Größenordnung liegt wie die von Holz. Oder dass der Energieinhalt tierischer Fette gar nicht mehr sehr weit unter dem von Erdöl liegt. Oder dass Gräser eine höhere Energiedichte aufweisen als Gemüse. Kühe wissen Gras vielleicht aus diesem Grund zu schätzen …

Ein Tortendiagramm zum Aufessen – siehe Foto links – als kulinarischer Abschluss einer Pressekonferenz: Die Heiltherme Bad Waltersdorf in der Oststeiermark stellte unlängst ihre neue Schwallwassernutzungsanlage vor. Dem aus den Badebecken überströmenden und nicht mehr benötigten Thermalwasser wird die noch vorhandene Wärme entzogen und über eine Wärmepumpe das zur Heiltherme gehörende Quellenhotel beheizt. Damit wird die seit dreißig Jahren erfolgreich betriebene Heilthermenkaskade vollendet, eine weltweit einzigartige stufenweise Nutzung von niedrig temperierter Geothermie.

Bad Waltersdorf hatte damals vor über dreißig Jahren ohnehin schon eine Pioniertat aufzuweisen: im Jahre 1981 war hier die erste Fernwärmeheizung mit Geothermie in Mitteleuropa eröffnet und in Betrieb genommen worden. Das Schulzentrum, das Freibad im Ort und ein Privathaus waren angeschlossen worden und konnten erfolgreich beheizt werden, zigtausende Liter Heizöl wurden eingespart.

Statt Öl warmes Wasser …

Ursprünglich hatte man hier nach Öl gebohrt, war aber nicht fündig geworden und stattdessen auf warmes Wasser mit einer Temperatur von 61°C gestoßen. Die Aufschließungsgesellschaft hatte daraufhin die scheinbar nutzlose Bohrung der Marktgemeine geschenkt. Dort hatte man dann immer wieder überlegt, ob denn nicht „mehr drin“ sei als bloß ein Glashaus damit zu beheizen, bis es dann eben 1981 soweit war.

… zur Fernwärme und …

Dabei hatten „Fachleute“ zuvor dringend gewarnt, das 61°C warme Thermalwasser für Heizzwecke nutzen zu wollen, das sei schlicht nicht möglich, schon gar nicht über ein Fernheiznetz. Es war letztlich die Pioniertat von Ing. Rudolf Sonnek, der die technischen und gemeinsam mit den Verantwortlichen der Gemeinde und des Landes Steiermark die organisatorischen und wirtschaftlichen Grundlagen schuf, dass diese Anlage realisiert werden konnte.

… für ein Thermalbad

Doch damit nicht genug: die Menge, Temperatur und Qualität des Thermalwassers – Heilwassers – erschienen ausreichend, um ein Thermalbad errichten zu können. Nun stand zwar der Badebetrieb im Mittelpunkt des Interesses, doch sollte der Betrieb möglichst wirtschaftlich erfolgen können. Auch hier war es wiederum eine technische Pionierleistung von Sonnek, mit dem aus der Fernwärmenutzung noch zur Verfügung stehenden Thermalwasser von 48°C Lüftung, Warmwasserbereitung, Temperaturhaltung der Badebecken und Fußbodenheizung der Gebäude zu betreiben – auch diese Möglichkeit hatten wiederum andere Fachleute heftig angezweifelt.

Die Thermenkaskade

Die seit genau dreißig Jahren betriebene Thermenkaskade umfasst mehrere Stufen, die auch in der schon gezeigten Torte zu sehen sind und in denen dem Thermalwasser schrittweise Wärme entzogen wird, bis es eine angenehme Badetemperatur erreicht. Das folgende Bild zeigt die vollständige Kaskade, die anschließend erläutert wird. Blau zeigt den bereits bestehenden Teil, die neue Schwallwassernutzung ist orangefarben eingezeichnet.

Erste Stufe 62 – 48°C: Fernwärme (über Wärmetauscher)

In der ersten Stufe wird dem Thermalwasser Wärme entzogen und damit ein Fernwärmenetz gespeist, das wie bereits erwähnt mehrere Objekte im Ort Bad Waltersdorf mit Wärme versorgt. Die Fernwärmenutzung erfolgt extern durch die Oststeirische Thermalwasser-Versorgungsgesellschaft (OTVG).

In weiterer Folge tritt das Thermalwasser in die Heiltherme Bad Waltersdorf ein. Die Eintrittstemperatur beträgt in der Heizsaison 48°C. Mit dieser Temperatur wird folgende Nutzung realisiert:

Zweite Stufe 48 – 42°C: Warmwasserbereitung und Lüftungsanlagen (über Wärmetauscher)

Dritte Stufe 42 – 40°C: Warmhaltung der Thermalbecken (über Wärmetauscher)

Vierte Stufe 40 – 38°C: Versorgung der Fußbodenheizungen (über Wärmetauscher)

Fünfte Stufe 38 – 30°C: balneologische Nutzung in den Bade- und Schwimmbecken (direkt)

Sechste Stufe 30 -> 58°C: Schwallwassernutzung zur Beheizung des Hotels (über Wärmepumpe)

Die Schwallwassernutzung als sechste Stufe

In der anlässlich der Pressekonferenz vorgestellten sechsten Stufe wird das Schwallwasser über Wärmetauscher abgekühlt und die so entzogene Wärme über eine Wärmepumpe auf eine Höchsttemperatur von 58°C angehoben. Mit dieser Temperatur ist es möglich, die im Quellenhotel installierte konventionelle Heizungs- und Lüftungsanlage sowie die Warmwasserbereitung mit Wärme zu ausreichender Temperatur zu versorgen.

Großer Vorteil: Energieeinsparung

Das Hotel war auch bisher bereits zum Teil mit Geothermie beheizt worden, jedoch war dafür bisher zur Unterstützung eine ölbefeuerte Kesselanlage notwendig. Diese konnte nunmehr stillgelegt werden. Zusammen mit einer zuvor erfolgten Umstellung der Legionellenvermeidung auf ein niedertemperaturtaugliches System ergab sich eine jährliche Einsparung von 160.000 Litern Heizöl.

Weiterer Vorteil: Umweltschonung

Jede Energieeinsparung hat einen angenehmen Nebeneffekt: der Verzicht auf die Verbrennung konventioneller Brennstoffe bringt eine Entlastung der Umwelt von Schadstoffen. So wird durch die Nutzung der Energie des Schwallwassers und durch den Wegfall der bisherigen Wärmeerzeugung die Emission von 261 Tonnen Kohlendioxid (CO2) vermieden.

Bautafel zum Projekt Schwallwassernutzung

An der Realisierung des Projekts waren beteiligt:

Bauherr:

Heiltherme Bad Waltersdorf GmbH & Co KG, GF Dir. Mag. Gernot Deutsch, Thermenstraße 111, 8271 Bad Waltersdorf

Planungsteam:

Projektleitung der Bauherrschaft:

Prok. Erich Weinzettl

Energie- und Installationstechnische Studien, Konzept, Projektbegleitung:

Dipl.-Ing. Dr.techn. Rudolf Ingo Sonnek, Zivilingenieur für Maschinenbau, Thannhausen 6, 8160 Weiz

Energie- und Installationstechnische Ausführungsplanung, Bauaufsicht:

Ing. Günter Grabner, Ingenieurbüro für Maschinenbau und Insatallationstechnik, Franz-Pichler-Straße 30, 8160 Weiz

Bautechnische Gestaltung, Objektplanung und Bauüberwachung:

Ingenos-Gobiet ZT GmbH, Businesspark 2, 8200 Gleisdorf

Elektrotechnische Planung und Bauüberwachung:

Dipl.-Ing. Helmut Mayer, Zivilingenieur für Elektrotechnik, 8330 Feldbach, Vogelsanggasse 7

Erste Betriebserfahrungen

Die ím Jahre 2013 fertiggestellte Schwallwassernutzungsanlage hat die „Feuertaufe“ des ersten Betriebswinters 2013/2014 nicht nur bravourös bestanden, sondern die Erwartungen an Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit bei Weitem übertroffen, nach Mitteilung der Geschäftsführung liegt die Amortisationszeit deutlich niedriger und damit wesentlich günstiger als erwartet.

Einen wesentlichen Anteil daran hatte die Wärmepumpe mit völlig neuartigen magnetgelagerten Turbo-Kompressoren, deren Läufer im Gehäuse im Betrieb „schweben“,  mit dreißig- bis vierzigtausend Umdrehungen laufen und durch die berührungslose Lagerung kein Öl mehr benötigen. Die damit erzielten Leistungszahlen sind sensationell hoch.

Fazit

Eine in der Idee recht einfache, in der Umsetzung aber doch sehr komplexe Anlage wie die Schwallwassernutzung in der Heiltherme Bad Waltersdorf ist nur im besten Zusammenwirken aller Beteiligten zu realisieren. Bei diesem Projekt war diese Voraussetzung gegeben. Wertvoll war die Möglichkeit, dass die Geschäftsführung unter Direktor Mag. Gernot Deutsch einen zeitlichen, organisatorischen und finanziellen Rahmen schuf, in dem sich das Projekt auf der Grundlage ausreichender Daten allmählich entwickeln konnte, was letztendlich zu einer soliden, nachhaltigen, von allen getragenen und erfolgreichen Lösung führte.

Hervorzuheben ist hier auch die Rolle des Projektleiters und für die Technik der Heiltherme Gesamtverantwortlichen, Herrn Prokurist Erich Weinzettl. Er ist seit Anfang der Therme Teil des Teams und kennt deshalb die technischen Anlagen wie kein anderer. Sein Einsatz für die bestmögliche Betriebsführung, verbunden mit unermüdlichem Suchen nach Optimierungsmöglichkeiten und dem ständigen Bestreben, es noch besser zu machen, erscheinen vorbildhaft.

Links zu Pressemeldungen

Kleine Zeitung

oekonews.at

Wir hören zurzeit viel von Energieeffizienz, die Notwendigkeit des Energiesparens und des verantwortungsvollen Umgangs mit Energie ist den meisten von uns bewusst, nachhaltiger Umgang mit Ressourcen wird uns aus allen Richtungen gepredigt usw. Das ist alles schön und gut. Aber auf der Ebene der Praxis, der Umsetzung, des Baues und Betriebs von technischen Anlagen ist davon aus meiner Sicht noch immer viel zu wenig angekommen. In Abwandlung eines alten Theaterwortes ließe sich sagen: „Der Worte sind genug gewechselt, lasst uns endlich Taten sehen.“ Einige Beispiele dafür, was zu tun ist.

Viele Betreiber, für die Energiekosten ein beträchtliches Budgetposten darstellen, jammern über das viele Geld, das da so verschwindet, kümmern sich aber wenig darum, wie ihre Heizungsanlage betrieben wird. Dabei liegt hier sehr oft der Schlüssel zu einer Kostensenkung. Dazu genügt es aber nicht, am grünen Tisch zu raten, was zu tun sei, hier hilft nur messen!

Wärmeerzeugung mit Biomasse

Es sollte langsam Standard werden, dass ein Betriebs- oder Wohnungseigentümer nicht nur weiß, welche Menge an Hackschnitzeln oder Pellets die Anlage verbraucht, sondern auch erfährt, wie viel Wärme aus dem Brennstoff tatsächlich gewonnen worden ist. Dazu muss nach der Heizkesselanlage ein Wärmemengenzähler installiert werden, der die erzeugte Wärme erfasst. Werden die in einer Periode von einem Jahr erzeugte Wärmemenge und die gelieferte Brennstoffwärmemenge miteinander verglichen, dann lässt sich daraus der Nutzungsgrad errechnen, der Auskunft darüber gibt, ob die Anlage gut funktioniert oder nicht.

Anlagen mit Wärmepumpen

Auch hier lässt sich der Stromverbrauch etwa einer Jahresperiode sehr leicht durch Ablesen des Stromzählers vorher und nachher feststellen. Was in den meisten Fällen fehlt, ist die Kenntnis darüber, wieviel Wärme von der Wärmepumpe damit im selben Zeitraum erzeugt hat. Dazu wäre wiederum der Einbau eines Wärmemengenzählers erforderlich. Mehrere Hersteller von Wärmepumpen bieten bereits werksseitig eingebaute Zähler an. Manche sind auch in der Lage zu unterscheiden, welche Wärmemengen für die Heizungsanlage und welche für die Warmwasserbereitung erforderlich waren. Mit solchen Angaben lassen sich sehr genau Jahresarbeitszahlen errechnen. Damit ist auch eine Kontrolle dahingehend möglich, ob die Versprechungen des Installateurs eingehalten werden oder ob den Bedingungen einer Förderstelle entsprochen wird.

Mehrere Verbraucher

In Mehrfamilienhäusern ist es ohnehin Standard, dass die Verbräuche für Heizwärme wohnungs­weise getrennt erfasst werden. Es existieren jedoch auch Fälle von größeren Gebäuden, die vielleicht als Einfamilienhäuser konzipiert sind, jedoch zeitweise oder auf Dauer getrennte Wohneinheiten besitzen, etwa für bestimmte Familienmitglieder, für Einlieger oder auch zur zeitweiligen Vermietung. Für solche Situationen ist ebenfalls eine getrennte Messmöglichkeit zumindest für die Heizenergie sinnvoll, um von vornherein Unstimmigkeiten zu vermeiden. Jemand sollte aber damit betraut sein, die notwendigen Ablesungen der Anzeigewerte auch tatsächlich durchzuführen.

Energieverbraucher in Betrieben

In bestimmten Betrieben gibt es Verbraucher, die wegen einer genaueren Kostenzuordnung, aus betrieblichen Überlegungen oder zur Feststellung der Sinnhaftigkeit geplanter energiesparender Investitionen wärmetechnisch getrennt erfasst werden sollen. In den Abgängen der Heizungsverteiler werden dann ebenfalls Wärmemengenzähler installiert, deren Ablesung aber regelmäßig erfolgen soll, was in größeren Unternehmen zum Beispiel sehr elegant durch Einbindung in die zentrale Leittechnik möglich ist. Energiemanagement ist in derartigen Betrieben meist ohnehin gegeben, sodass aus den ermittelten Messergebnissen die entsprechenden Schlussfolgerungen gezogen werden können und das Setzen geeigneter Maßnahmen möglich ist.

Ein Wort noch zu den Kosten

Das die besprochenen Maßnahmen etwas kosten, ist klar. Wärmezähler wird man dann nicht einbauen, wenn die Kosten dafür in keinem Verhältnis zum Nutzen stehen, oder dann, wenn jemand Bio-Brennstoff kostenlos zur Verfügung hat. Ansonsten liegen die Kosten meist in einem Bereich von einem Bruchteil der Energiekosten. Sehr oft schon lassen sich aus der Erfassung der Energieverbräuche einfache Maßnahmen ableiten, etwa eine Neujustierung oder geringfügige technische Verbesserungen, die die Investitionskosten für die Messeinrichtungen rasch wieder aufwiegen. Entscheidend bleibt, dass Verminderungen des Energieverbrauches immer auch gleichbedeutend sind mit Schonung von Ressourcen und Umwelt.

Mit diesen dramatischen Worten beginnt die Zusammenfassung des aktuellen „World Energy Outlook 2012“ der internationalen Energieagentur in Paris. Nicht etwa der Erfolg der Erneuerbaren Energie steht im Fokus, etwa aus Biomasse (siehe Pellets links im Bild), sondern die rasant steigende unkonventionelle Gas- und Ölproduktion in den USA, die das Land bis 2020 von Gasimporten und zehn Jahre später von Ölimporten unabhängig machen wird. Aber auch China und Australien beginnen, „Fracking“ einzusetzen und ihre gewaltigen, bisher nicht gewinnbaren Energievorräte anzuzapfen. Was bedeutet das für uns?

Öl bleibt wichtig

Der Hunger nach Öl in den Schwellenländern wird weiter zunehmen, mit China und Indien als den Hauptabnehmern. Die USA werden ihr Interesse am Nahen Osten weitgehend verlieren, asiatische Länder die Sicherung der Versorgungsrouten übernehmen müssen. Der Verbrauch in den Industrieländern wird gleichbleiben, Energieeffizienzmaßnahmen z. B. in Form sinkender Energieverbräuche von Gebäuden und Personenkraftwagen machen sich bemerkbar. Öl wird jedenfalls teuer bleiben, zumal auch nicht sicher ist, ob und wann Irak als einer der größten Erzeuger stabil genug sein wird, um Öl zu exportieren.

Gas rückt in den Brennpunkt

Gas kostet in den USA heute ein Fünftel von dem, was man in Europa berappen muss. Das bedeutet, dass große Teile der energieintensiven Industrie, etwa Chemie, Stahl, aber auch Kraftfahrzeug­hersteller angezogen werden und das Land in bedeutendem Maß reindustrialisieren könnten. Überschüssiges Gas wird verflüssigt und exportiert werden. Europa wird wegen der teuren russischen Gasverträge nicht direkt davon profitieren.

Kein Ende des Kohlezeitalters

Kohle ist nach wie vor der größte Energielieferant für thermische Kraftwerke und wird seine Rolle speziell für die Schwellenländer auch nicht verlieren. Paradoxerweise wird Europa verlockt sein, mit der Kohle zu liebäugeln: die Vereinigten Staaten werden Kohle nicht mehr selbst benötigen, sondern exportieren, Europa wäre ein willkommener Abnehmer. Über die mögliche Speicherung des dabei frei werdenden CO₂ wird viel diskutiert, aber wenig ist konkret.

Wo bleiben die Erneuerbaren?

Der Bericht konzediert den Bemühungen um den verstärkten Einsatz von Erneuerbaren eine durchaus wichtige Rolle in der Verbesserung der Nachhaltigkeit, mit dem wachsenden Hunger nach Energie in den Schwellenländern kann sie aber nicht mithalten. Wichtig ist und bleibt jedes Bemühen um Energieeffizienz und damit die Senkung von Energieverbräuchen ganz generell. Dass Erneuerbare und Energieeffizienz ihren Preis haben und ihre Durchsetzung deshalb stark von politischem Willen getragen werden muss, ist aus dem Bericht nicht nur zwischen den Zeilen zu lesen.

Was bedeutet das alles für Europa?

In Europa ist eine Gewinnung von Gas und Öl aus Schiefergestein wegen der damit noch verbundenen Umweltrisiken nicht denkbar, mit Ausnahme von Polen, das sich damit vermutlich zu einer Energiedrehscheibe entwickeln wird. Das russische Gas wird mittelfristig nicht billiger werden, das Erdöl wie schon vorher erwähnt ebenso. Auch ist die Gewinnung von erneuerbarer Energie in größerem Stil zwar gut für die Umwelt, aber ebenfalls teuer. Aus all diesen Entwicklungen bleibt ein Schluss: Energie wird in Europa und damit auch bei uns in Österreich im weltweiten Vergleich sehr teuer bleiben.

Quellenangabe:
http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/German.pdf