Reicht das Gas für den Winter?

 Outdoor Chiemgau bringt in einem neuen Video hochinteressante Informationen zur Gasversorgung im kommenden Winter. Mehrere Faktoren kommen hier ins Spiel: unter anderem Pipelinekapazitäten und vor allem die Frage, wie kalt es im Winter sein wird. 

Energieverbrauch und Bevölkerungszuwachs

 Auf Zerohedge gibt es einen lesenswerten Artikel zum Zusammenhang zwischen Energieverbrauch und einer ansteigenden Bevölkerung.

Etwas zum Nachdenken. 

Energiemangel und Wirtschaft

Heute ein paar bemerkenswerte Überlegungen zu den Auswirkungen eines Energiemangels auf die Wirtschaft und damit auf die gesamte Gesellschaft von Gail Tverberg. 

Energie und Wohlstand

Auf Quillette erschien ein vielsagender Beitrag über die Bedeutung von Energie in unseren hochentwickelten Gesellschaften und die Unfähigkeit regenerativer Quellen, diese Energie in ausreichender Menge bereit zu stellen. 

Absolut lesenswert!

Strom sparen - aber wie?

Strom sparen ist seit rund zwei Jahrzehnten ein Dauerthema. In dieser Zeit wurde von einer dümmlichen Politik und noch dümmlicheren Medien immer die gleiche Sau durchs Dorf getrieben. Stichwort: Energiesparlampe, Staubsauger etc. Die erzielten Einsparungen waren bescheiden. Sehr bescheiden. 

Dass bei diesem Thema Kreativität gefragt ist, beweist ein Gastbeitrag auf BTO. Sehr lesenswert!

Energie ist Wohlstand

Auf BTO gibt es einen lesenswerten Beitrag zu diesem Thema. 

Es ist in der Tat so, dass unser Wohlstand ganz entscheidend von der Verfügbarkeit an Energie abhängt. Das wurde auf diesem Blog bereits mehrfach diskutiert. Man vergleiche einfach den "Wohlstand" von Menschen, die vor 200 Jahren gelebt haben, mit dem unserer Generation und betrachte den Energieverbrauch jener Tage mit dem unserer Zeit. 

Sobald weniger Energie verfügbar ist, aus welchem Grund auch immer, wird der Wohlstand entsprechend abnehmen. Daran führt kein Weg vorbei. 

Man sollte sich nicht von Lügen in die Irre führen lassen, auch dann nicht, wenn sie einer breiten Öffentlichkeit von einflussreichen Leuten und willigen Medien aufgetischt werden. Die unteren Einkommensschichten werden den Energiemangel am meisten zu spüren bekommen. Und diese Schichten waren es auch, die einst am meisten von der Erschließung neuer Energiequellen profitierten. 

Im Energiekrieg

Der gegenwärtige Krieg in der Ukraine ist auch ein Energiekrieg. 

Auf bto findet sich dazu ein lesenswerter Artikel, der seinerseits auf ein Original von Zerohedge zurückgeht. 

Daraus ein paar Highlights: 

• [6] Europe, in particular, cannot afford high oil prices. If interest rates are increased soon, this will make the problem even worse. China seems to have definite advantages as an economic partner.
• [7] Russia realized that the rest of the world is utterly dependent upon its fossil fuel exports. Because of this dependency, as well as the physics-based connection between the burning of fossil fuels and the making of finished goods and services, Russia holds huge power over the world economy.
• We live in what historians may someday call the Fossil Fuel Age. . .With high energy consumption goes a high standard of living (…) A reduction of per capita energy consumption has always in the past led to a decline in civilization and a reversion to a more primitive way of life. (…) The likely problem with fossil fuels has been hidden behind an imaginative, but false, narrative that our biggest problem is climate change caused primarily by fossil fuel extraction that can be expected to extend until at least 2100, unless positive steps are made to hold back this extraction.

Unser Lebensstil ist mit einem bestimmten Energiebedarf verbunden. Steht uns weniger Energie zur Verfügung, so wird das Auswirkungen auf unseren Lebensstandard haben. 

Die Frage ist, wie weit diese Auswirkungen gehen können bzw. wie lange sie von der Bevölkerung akzeptiert werden. 

Energie und Geschichte

Ein sehr lesenswerter Beitrag über die geschichtliche Entwicklung des Energieverbrauchs findet sich auf bto. 

Auch auf diesem Blog war dies bereits ein Thema. 

Weltenergieverbrauch seit 1965

Heute mal ein Blick auf die Entwicklung des Weltenergieverbrauchs seit 1965. Die Daten stammen von der BP Statistical Review of World Energy. 

Der Weltenergieverbrauch hat sich seit dem Jahr 1965 mehr als verdreifacht und ist immer noch im Steigen begriffen. Die rote Kurve weist ein kontinuierliches Anwachsen aus, das nur durch die Finanzkrise des Jahres 2008 kurz aber spürbar unterbrochen wurde. 

Betrachtet man unterschiedliche Regionen bzw. ökonomische Blöcke, dann zeigen sich sehr markante Trends. In den OECD Ländern (gelbe Kurve) ist der Primärenergieverbrauch ab den frühen 2000ern nicht mehr angestiegen und seither leicht rückläufig. Auch die EU (blaue Kurve) folgt diesem Trend.

Anders sieht es bei den Nicht-OECD Ländern aus. Dort legt der Energieverbrauch vor allem seit der Jahrtausendwende kräftig zu, und bis 2019 war keine Änderung des Trends erkennbar. Hier liegt also der Grund für das Anwachsen des weltweiten Energiebedarfs. 

Werfen wir noch einen Blick auf den Primärenergieverbrauch der EU (Bild unten). Auch hier wurde in den frühen 2000ern der Gipfel erreicht. Ab dann setzte ein Abwärtstrend ein, der bis heute anhält. Sehr deutlich zu sehen auch der Knick in der Verbrauchskurve, den die weltweite Finanzkrise hinterlassen hat. 

Energieverbrauch in der Praxis - 2017 bis 2019 - Eine Bilanz

In den letzten Jahren wohnte ich in einem Haus in Luxemburg, das mittels Wärmepumpe und einer Solarthermieanlage mit Energie versorgt wurde (für Heizung und Warmwasser). Dazu kam noch der normale Stromverbrauch für anfangs vier, später drei Leute.

Das Haus wurde 2016 fertiggebaut. In einen früheren Beitrag habe ich die Sache für das Jahr 2018 analysiert.

In der folgenden Graphik sind die Jahre 2017 bis 2019 ausgewiesen. Das sind jene Jahre, in denen das Haus in voller Länge bewohnt war.

Fig.1 Energieverbrauch eines Hauses in Luxemburg

Was sofort ins Auge fällt, ist der große Sprung zwischen Sommer und Winter. Ja, das ist eben der Unterschied zwischen Heizen und Nicht-Heizen.

Aber fangen wir im Sommer an. Die Solarthermie stellt ausreichend warmes Wasser zur Verfügung und die Wärmepumpe wird so gut wie nicht benötigt (es sei denn, die Sonne lässt sich tagelang nicht blicken, aber selbst dann ist aufgrund der sommerlichen Temperaturen der Wirkungsgrad der Wärmepumpe so gut, dass der Stromverbrauch dafür nicht ins Gewicht fällt).

Von Juni bis August liegt der monatliche Strombedarf zum Teil deutlich unter 400 kWh. Erst im September geht es dann leicht über die 400er-Marke. Strom wird in diesen Monaten für folgende Dinge verbraucht: Kühlschrank, Gefriertruhe, Waschen, Kochen, Ventilation und Beleuchtung.

Im Oktober werden die Tage spürbar kürzer und die Ausbeute der Solarthermie geht entsprechend zurück. Irgendwann in diesem Monat, meist gegen Ende, wird dann die Heizung eingeschaltet.

Hier die entsprechenden Daten der Solarthermie.

Fig. 2 Solarthermie-Ausbeute

Es ist quasi die Inversion zum Gesamtenergieverbrauch. Wie bereits im früheren Blog festgestellt, tragen die Sonnenkollektoren im Winter nur marginal zur Heizleistung bei, während in den Sommermonaten mehr Energie produziert wird, als verbraucht werden kann. Ein, wie es scheint, unauflösliches Dilemma.

Im den Monaten von November bis Februar ruht die Hauptlast der Heizung und Warmwasserproduktion auf der Wärmepumpe. Gleichzeitig sinkt mit fallenden Außentemperaturen deren Wirkungsgrad. Ein weiteres Dilemma.

Alle anderen Verbraucher (Waschmaschine etc.) laufen natürlich weiter. Beleuchtung wird angesichts der kürzeren Tage etwas mehr, fällt aber nicht wirklich ins Gewicht verglichen mit der Heizleistung.

Eine Kuriosität am Rande: Der Energieverbrauch während der ersten sechs Monate eines Jahres ist stets höher als der während des zweiten Halbjahres. Siehe die folgende Graphik.

Fig. 3 Energieverbrauch halbjahresweise

Das lässt sich leicht erklären. Das erste Halbjahr ist tendenziell kälter als das zweite. Die Heizung wird oft erst im April abgestellt. Das Gleiche habe ich auch während meines Aufenthalts in Schweden festgestellt. Diese Schieflage lässt sich auch an Fig. 1 ablesen.

Blicken wir nochmal auf Fig. 2, dann meinen wir ebenfalls eine Asymmetrie der Ausbeute zwischen den beiden Halbjahren festzustellen. Hier ist die Tendenz jedoch nicht so klar, zumal die Lieferung der Sonnenkollektoren sehr stark von der Bewölkung abhängt, und die kann eben das ganze Jahr über heftig schwanken. Hier also die Halbjahresbilanz der Solarthermie (Fig. 4):

Fig. 4 Solarthermie pro Halbjahr

Der Unterschied zwischen den Halbjahren ist für 2017 und 2019 sehr deutlich, für 2018 jedoch marginal.

Das ist also der Energieverbrauch eines Hauses, das modernsten Standards entspricht.

Erdölverbrauch seit 1965

Ob es einem gefällt oder nicht - Erdöl ist immer noch einer der wichtigsten Energieträger. Und natürlich ist die Verbrennung dieses Rohstoffs und seiner Folgeprodukte hauptsächlich verantwortlich für den weltweiten CO2-Ausstoß.

Das folgende Bild, erstellt aus den Rohdaten der BP Statistical Review of World Energy, zeigt die Entwicklung des Erdölverbrauchs seit 1965 in Mtoe (Megatonnes of oil equivalent, also Megatonnen Rohöläquivalente).

Bemerkenswert an dieser Abbildung ist, dass sich der größte Ölverbraucher der Welt, also die USA, seit Jahrzehnten kaum vom Fleck rührt, während andere wie China und Indien im Augenblick noch zurück liegen. Das könnte sich jedoch, vor allem mit Blick auf China, schon in wenigen Jahren ändern.

Interessant auch, welche geringe Bedeutung manchen Industriestaaten wie Deutschland und Österreich im internationalen Vergleich zukommt.

Während also die westlichen Staaten ihren Ölkonsum konstant halten oder sogar zurückfahren konnten, nimmt die weltweite Verbrauchskurve ungebrochen zu. Woran liegt das?

Des Rätsels Lösung lautet wie folgt: In den Jahren 2007 bis 2017 nahm der durchschnittliche Erdölverbrauch in den OECD-Staaten jährlich im Schnitt um - 0,7 % ab. Im gleichen Zeitraum stieg der Verbrauch der Nicht-OECD-Staaten um durchschnittlich 3,0 % pro Jahr an.

Die Einsparung der einen wird durch den Mehrverbrauch der anderen mehr als ausgeglichen.

Wer setzt noch auf Kohle?

Kohle ist mega-out. Zumindest im Westen. Doch es gibt Länder, die weiterhin massiv auf Kohlenutzung setzen. Ein Blick auf das folgende Bild verdeutlicht das.

Die Rohdaten dafür stammen von der BP Statistical Review of World Energy. China ist natürlich der absolute Überflieger, doch auch Indien (nicht im Bild) hat in den letzten Jahren kräftig zugelegt und die USA bereits überflügelt.

Das Ende der Kohleverbrennung ist jedenfalls nicht so nahe, wie es manchen Leuten scheint. In etlichen aufkommenden Volkswirtschaften ist Kohle als Energiequelle (einer) der Schlüssel für die Verbesserung des Lebensstandards, so wie es auch in Europa zur Zeit der Industrialisierung war.

Energieverbrauch pro Kopf - Update 2019

Jedes Lebewesen verbraucht Energie, um sein Überleben zu sichern. So auch der Mensch. Allein seine Existenz hat einen Verbrauch von Energie und Ressourcen zur Folge. Dies war bereits Thema in einem früheren Posting.

Der physiologische Energiebedarf eines Menschen beträgt (ohne Aktivität) rund 2 kWh pro Tag. Das ist natürlich nur ein Richtwert, der darüber hinaus von Geschlecht und Größe abhängt. Bei leichter Aktivität steigt der Wert auf rund 3 kWh und bei schwerer Aktivität auf 4 kWh und mehr.

Jedes darüber hinaus gehende Bedürfnis geht mit zusätzlichem Energieaufwand einher. Das beinhaltet dann Dinge wie Mobilität, die mit steigendem Lebensstandard an Bedeutung gewinnen.

Jetzt also ein paar neuere Daten, basierend auf der BP Statistical Review of World Energy. Der dargestellte Zeitraum läuft von 1965 bis 2018.

Hierzu ein paar Bemerkungen.

1965 betrug der Energieverbrauch pro Kopf und Tag in Indien 3,4 kWh, in China 5,8 kWh. Es handelte sich also damals um Länder, deren Bevölkerung gerade so über die Runden kam. Gewisse Annehmlichkeiten, wie sie für die meisten Westler selbstverständlich sind, waren wohl nur einer winzigen Minderheit (Parteikader etc.) vorbehalten.

2018 lauteten die entsprechenden Werte 19,0 kWh (Indien) und 73,7 kWh (China). Eine stolze Steigerung. Und diese beiden Länder mit ihrer Milliardenbevölkerung sind noch auf dem Weg nach oben, nicht nur energiemäßig betrachtet.

Bemerkenswert auch, dass der gegenwärtige Tagesenergiebedarf in China in etwa dem entspricht, was ein Österreicher 1965 verbrauchte (69,1 kWh). Der Pro-Kopf-Wert in der Alpenrepublik hat sich seither fast verdoppelt auf 127,4 kWh.

Es bleibt abzuwarten, bei welchem Wert sich Länder wie China und Indien einpendeln werden.

Der Weltenergieverbrauch steigt weiter

Manche Länder wollen eben zum (noch) reichen Westen aufschließen. Das geht aber nur mit einer Erhöhung des Energieverbrauchs. War vor nicht allzu langer Zeit Thema in diesem Blog.

Das hat selbstredend auch Konsequenzen für den Kohlenstoff-Fußabdruck:

Mit dem Wachstum des Energieverbrauchs ist auch der CO₂-Austoss weiter gestiegen: Er erreichte mit einem Plus von 1,7% ein neues Rekordniveau. Vielsagend ist zudem, wo das Wachstum generiert worden ist. Allein die drei Länder USA, China und Indien waren für rund 70% des Zuwachses verantwortlich.

Mehr dazu hier.

Eine kurze Geschichte der Kohle (3) - Blick auf die Gegenwart

Ende 2018 wurde die letzte deutsche Zeche (Prosper Haniel) geschlossen. Damit ging eine langjährige Tradition zu Ende. Und zwar völlig sang- und klanglos. Einige Medien berichteten darüber.

Wie in zwei früheren Postings dargelegt, steht die Nutzung der Kohle als Energielieferant am Anfang der Industrialisierung in Großbritannien und Deutschland (und anderen Ländern). Der erste Weltkrieg führte zu einer Zäsur dieser Entwicklung. Bald darauf begann das Erdöl seinen Siegeszug und verdrängte die Kohle vor allem im Bereich der Mobilität.

Vor allem in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts ging die Kohleförderung in Europa stark zurück, in erster Linie aus Kostengründen. Importkohle aus Australien, Nord- und Südamerika und China war deutlich günstiger und einfacher zu gewinnen.

Noch gibt es in Europa etliche mit Kohle befeuerte Kraftwerke, die die nötige Grundlast der Elektrizitätsversorgung liefern, doch nicht mehr lange, wie das Beispiel Deutschland zeigt. Und so scheint es dem Bewohner der Alten Welt, dass das fossile Zeitalter endgültig an sein Ende gekommen sei.

Doch dieser Eindruck täuscht. Ein Blick nach China zeigt, dass der gewaltige ökonomische Aufschwung, den das Land erlebte, zu einem nicht unwesentlichen Teil von der Nutzung der Kohle getrieben wurde. Beinahe meint man, ein déjà-vu-Erlebnis zu haben. Ebenso wie auf dem europäischen Kontinent im 19. Jahrhundert, so ist der wirtschaftliche Aufstieg Chinas unmittelbar mit der Verfügbarkeit fossiler Energien verknüpft.

Man sehe sich folgende Graphik an, deren Rohdaten aus der Statistical Review of World Energy von BP stammen.

Fig. 1 Kohleverbrauch in ausgewählten Ländern.

Spätestens jetzt wird klar, dass all die Bemühungen um den Kohleausstieg in Ländern wie Großbritannien und Deutschland (und anderswo) eigentlich nur ein laues Hintergrundrauschen sind verglichen mit der jüngsten Entwicklung im Reich der Mitte. Es versteht sich von selbst, dass die entsprechenden Daten über die CO2-Emissionen ein analoges Bild liefern. Auch hier spielt die Musik längst nicht mehr in Europa. Selbst die USA haben in den letzten Jahren ihren Kohleverbrauch spürbar reduziert.

Auch wenn wir in Europa die Kohle zum Auslaufmodell erklären - die weltweite Entwicklung spricht jedenfalls eine deutlich andere Sprache. Das sollte man sich vor Augen halten.

Energieverbrauch in der Praxis - Jahresbilanz 2018

Der Energieverbrauch eines Hauses in Luxemburg war bereits zweimal Thema dieses Blogs, nämlich hier und hier.

Heute wollen wir die Verbrauchswerte in den letzten beiden Jahren vergleichen. Wie bereits früher berichtet, ist das Haus voll elektrifiziert, d.h. auch die Heizung erfolgt elektrisch, und zwar mittels einer Luft-Luft-Wärmepumpe.

Der Gesamtenergieverbrauch fiel 2018 etwas geringer aus als 2017. Besonders interessant ist hier der Vergleich der ersten beiden Monate des Jahres. Der Januar 2018 zeichnete sich durch relativ milde Temperaturen aus, es gab nur wenige Tage mit Werten unter Null. Im Gegensatz dazu war der Februar 2018 wesentlich kälter als der vorgehende Monat. Entsprechend hoch fiel der Energieverbrauch aus. Da konnten auch die besseren Produktionszahlen der Sonnenkollektoren nicht wirklich gegensteuern. Auch der März 2018 war noch recht kühl, was sich an Fig. 1 ablesen lässt. Gleichzeitig war die Kollektorleistung in diesem Monat schwächer als im Jahr davor. Erst im April wurde es dann spürbar wärmer, was sich entsprechend im Verbrauch niederschlug.

Gesamtenergieverbrauch:

2017: 9750 kWh

2018: 9240 kWh

Fig. 1 Gesamtenergieverbrauch eines Einfamilienhauses 

Die Solarkollektoren lieferten 2018, aufgrund der besonders sonnigen Witterung, deutlich mehr als im Jahr zuvor. Bemerkenswert die überdurchschnittlich guten Produktionswerte von Juli bis Oktober.

Solarthermie:

2017:  3169 kWh

2018:  3776 kWh

Fig. 2 Energiebereitstellung durch Solarkollektoren

Das bedeutet, dass in der warmen Jahreszeit der gesamte Warmwasserbedarf von den Solarkollektoren abgedeckt werden konnte. Ja, mehr als das. Es ergab sich sogar ein Überschuss, der quasi ungenutzt verpuffte, weil in den warmen Monaten mehr produziert wurde als benötigt.

Solarkollektorüberschuss:

2017: 130 kWh

2018: 550 kWh

Es ist eben das alte, hier schon mehrfach angesprochene Dilemma, das sowohl für die Photovoltaik als auch für die Warmwasser produzierenden Solarkollektoren gilt: Im Sommer zuviel, im Winter zuwenig. Nur in der Übergangszeit (März, April, September, Oktober) kann die Solarthermie einigermaßen zur Heizleistung beitragen. In den Wintermonaten ist der Beitrag so gut wie vernachlässigbar.

Der Heizwärmebedarf des Hauses lag 2018 bei rund 18 kWh/m^2.

Grüne Lügen (2)

Der Dieselskandal ist ja nun wirklich bis ins Letzte durchgekaut geworden. Der betrügerische Aspekt dieser Geschichte lenkt allerdings von einem anderen, weitaus bedeutsameren ab. Gemeint sind die Grenzwerte für bestimmte Schadstoffe. Oft sind diese an der Grenze des technisch Machbaren und gelegentlich wohl auch darüber hinaus. Bei all dem Lobbying, das von Seiten der Industrie betrieben wird, fragt man sich, warum man bestimmten Grenzwertsetzungen zugestimmt hat. War es Unkenntnis? War es Feigheit? Oder war es das Vertrauen in die Schummelsoftware, die einem die Illusion vorspiegelte, die faktische Übertretung der Grenzwerte würde ohnehin nie bemerkt werden? Oder war es gar die Hoffnung, irgendwann würde man die Technologie soweit ausreizen können, dass diese Werte wieder eingehalten werden können?

Gewiss, Pressure Groups sind gefürchtet. Sie haben schließlich die Medien auf ihrer Seite. Und das Volk (oder doch eher die politisch-mediale Klasse?) erwartet verstärkte Anstrengungen für eine saubere Umwelt. Ich habe in diversen Meetings Vertreter der Industrie erlebt, die sehr grün aufgestellt waren oder sich zumindest so gaben.

Aber es gibt doch die Gesetze der Physik. Und die lassen sich nicht austricksen oder mit höherer Moral außer Kraft setzen.

Das Verdunsten bzw. Verdampfen von Wasser erfordert Energie. Und zwar beträgt die Verdampfungswärme von Wasser bei 100°C genau 0,63 kWh/kg. Somit lässt sich bei einem Wäschetrockner ziemlich präzise vorhersagen, wie viel Energie benötigt wird, um eine bestimmte Wäschemenge zu trocknen.

Ich habe vor zwei Jahren einen Trockner eines bekannten Hausgeräteherstellers gekauft. Der höchste Leistungsgrad ist "schranktrocken +", das ist eine Stufe höher als "schranktrocken". Wenn ich das recht interpretiere, dann bedeutet das: die Wäsche kann direkt aus dem Trockner genommen und in den Schrank gehängt werden. Doch weit gefehlt. In der Praxis ist die Wäsche am Ende des Programms immer noch etwas klamm, und zwar unabhängig davon, wie große die Menge war. In diesem Zustand kann man die Wäsche auf keinen Fall in den Schrank hängen.

Aber es gibt Abhilfe, und zwar ein Zeitprogramm mit dem Namen "30 Minuten extra", das man an "schranktrocken +" anhängt. Dann, und nur dann (!), ist die Wäsche wirklich schranktrocken. Tatsächlich genügen in den meisten Fällen schon 10 Minuten extra, um den gewünschten Trockengrad zu erreichen.

Das Ärgerliche an der Sache ist, dass es eben dieses Extraprogramm braucht, um das zu erreichen, was das urprüngliche verspricht.

Ich bin sicher dass die "schranktrocken+" einen Energieverbrauch innerhalb der Grenzwerte aufweist. Doch die Qualität der Leistung ist absolut ungenügend. Und um die gewünschte Qualität zu bekommen, muss ich eben einen energetischen Mehrverbrauch in Kauf nehmen.

Wie gesagt: um eine bestimmte Menge Wasser zu verdampfen, ist eine bestimmte Energiemenge nötig. Darunter geht´s nicht. Elementare Physik.

Teil 1 dieser Serie finden Sie hier.

Energieverbrauch beim Rasenmähen

Hier wieder mal ein Beispiel aus der Praxis.

Kürzlich habe ich den Rasen gemäht. Rasenfläche gut 400 qm. Ich benutze einen elektrischen Rasenmäher (letztes Jahr gekauft) mit einem Akkupack. Der Akku hat eine Kapazität von 93,6 Wh, also fast 0,1 kWh. Für die gesamte Rasenfläche benötigte ich knapp 3 Akkus. Grosso modo war mein Energiebedarf 0,3 kWh für eine Fläche von 400 Quadratmetern.

Oder anders gesagt: 0,075 kWh pro 100 qm.

Wieviel macht das pro Jahr aus? Angenommen wir mähen einmal pro Woche in der warmen Jahreszeit, also von März bis Oktober: macht rund 25 Schnitte. Dann komme ich auf einen Gesamtverbrauch von 1,875 kWh pro 100 qm. Oder, bezogen auf meinen Rasen, 7,5 Kilowattstunden.

Überflüssig zu sagen, dass dies nur Richtwerte sind. Die Energie, die ich zum Bewegen des Mähers und zum Entsorgen des Rasenbehälters (wo sich das geschnittene Gras ansammelt) brauche, ist hier nicht berücksichtigt. Außerdem macht es einen Unterschied, wie lang das Gras ist und ob es feucht oder trocken ist. Aber das sind Spitzfindigkeiten, die eher dazu geeignet sind, das Wesentliche zu verschleiern, als dass sie zur Klarheit beitrügen.

Und das Wesentliche klar zu machen, darum geht es hier.

Energieverbrauch eines Einfamilienhauses (2)

Kürzlich ging es um den Energieverbrauch eines Einfamilienhauses innerhalb eines kurzen Zeitraumes beim Übergang vom Winter zum Frühjahr. Das ist eine Periode, in der sich die Heizleistung zum Teil deutlich verringert, während andererseits die Sonne aus ihrem winterlichen Versteck ausbricht und somit zur Heizung und Warmwasserbereitung beitragen kann.

Wie bereits im letzten Posting erwähnt, wird das Haus mit einer Luft-Wärmepumpe beheizt und mit Warmwasser versorgt. Es ist also vollständig elektrifiziert. Der gesamte Energiebedarf wird über das Stromnetz abgedeckt.

Im vergangenen Jahr sah die Verbrauchskurve so aus:

Fig. 1 Gesamtenergieverbrauch (blau) und thermische Solarproduktion (rot) pro Monat in kWh in 2017

Was an diesem Bild als erstes ins Auge sticht, ist die enorme Schwankungsbreite des Verbrauchs zwischen Winter- und Sommermonaten. Im Winter trägt die Solarthermie naturgemäß recht wenig zur Energieversorgung bei (weniger als 10%). Andererseits befindet sich die Luft-Wärmepumpe während der kalten Jahreszeit in einem Bereich relativ geringer Effizienz.

In der Übergangszeit (Frühjahr, Herbst) hingegen ist der Beitrag der Solarthermie bereits spürbar.

Und im Sommer wird die gesamte Warmwasserbereitung von der Solaranlage erledigt. Hier lässt sich dann auch eine "Grundlast" bestimmen, die unabhängig von Heizung und Warmwasser ist. Diese beläuft sich auf etwa 400 kWh pro Monat, also rund 13 kWh pro Tag. Die jährliche Grundlast beträgt in diesem Beispiel folglich 4800 kWh. Alles, was darüber liegt, geht also für warmes Wasser sowie für Heizzwecke drauf, in diesem Fall rund 5000 kWh.

Für ein Haus dieser Größe (240 m2 Wohnfläche) ist das ein recht passabler Wert. Andererseits sind inzwischen die Anforderungen an die Wärmedämmung so streng, dass der Bedarf an Heizenergie nicht mehr so hoch ist wie bei älteren Häusern.

Energieverbrauch eines Einfamilienhauses

Hier ein kurzer Einblick in den Energieverbrauch eines Einfamilienhauses in Luxemburg. Das Haus (Baujahr 2016) hat eine Wohnfläche von ca. 240 m2 und wird mit einer Luft-Wärmepumpe beheizt. Dazu kommt noch eine Solarthermie-Anlage mit einer Fläche von ca. 10 m2, die an sonnigen Tagen die Warmwasserbereitung unterstützt. Der betrachtete Zeitraum läuft vom 12 Februar bis zum 27. März 2018.

Fig. 1 Energieverbrauch (grün, linke Skala) und Außentemperatur (rot, rechte Skala)

Die Außentemperatur variiert in dieser Zeit zwischen frostigen -11 Grad und +7 Grad. Sehr schön zu sehen ist die Gegenläufigkeit von Temperatur und Energieverbrauch. Wenn die Temperatur absinkt, steigt die Anzahl der verbrauchten Kilowattstunden spürbar an (27./28. Februar). Dasselbe gilt natürlich auch umgekehrt: Wird es draußen wärmer, fällt der Energieverbrauch (11./12. März). So weit, so trivial.

Damit die Sache nicht gar zu einfach wird, kommt noch ein weiterer Faktor ins Spiel: die Sonne. Sie kann auch an frostigen Tagen scheinen und damit über die Solarthermie die Heizung unterstützen. Und nicht nur das: sie trägt auch direkt über die südseitigen Fenster zur Heizung des Hauses bei.

Hier das entsprechende Bild.

Fig. 2 Energieverbrauch (grün, linke Skala) und Solarthermie-Produktion (blau, rechte Skala)

Ein Vergleich der rechten und der linken Skala zeigt die unterschiedlichen Dimensionen: während sich die Verbrauchswerte zwischen 30 und 70 kWh bewegen, liefert die Solarthermie maximal 20 kWh, und das auch erst gegen Ende März. Die sonnenärmeren Tage korrelieren negativ mit den höheren Verbrauchswerten, will heißen: je weniger Sonne, umso mehr Heizaufwand.

Hier ein weiteres Bild, das die Unterstützung durch Solarthermie verdeutlicht.

Fig. 3 Gesamtenergieverbrauch (grün) und Verbrauch abzüglich Solarthermie (blau)

Aufgetragen ist einerseits der gesamte Energieverbrauch des Hauses (grüne Kurve) und andererseits der Verbrauch abzüglich der Solaranlage (blaue Kurve). An jenen Tagen, wo sich die beiden Kurven treffen, hat die Solarthermie nichts geliefert. Es war also bewölkt oder regnerisch (15/02, 02/03 und 17/03). Andererseits ist an den Tagen, wo die Solarproduktion relativ hoch war, ein großer Abstand zwischen den beiden Kurven zu beobachten (25/02).

Insgesamt trug die Solaranlage im Februar 219 kWh zur Warmwasserbereitung bei. Der gesamte Energieverbrauch lag in diesem Monat bei 1560 kWh.

Mit den ansteigenden Außentemperaturen wird in Kürze die Heizleistung auf Null reduziert werden. Gleichzeitig nimmt die Anzahl der Sonnenstunden zu, und schon bald wird das gesamte Warmwasser von der Solarthermie bereitgestellt. Im Jahr 2017 lieferte die Solaranlage fast 3200 kWh.