Ein Elektroauto benötigt für die gleiche Strecke deutlich weniger Energie als ein Auto mit Verbrennungsmotor (wie hier erklärt wird). Ähnliches gilt für die Gebäudeheizung: Der Energieverbrauch der elektrisch betriebene Wärmepumpe ist wesentlich kleiner als der Energieverbrauch von Kohle, Öl- und Gasheizungen, um die gleiche Wärme zur Verfügung zu stellen (wie hier erklärt wird). Elektroantrieb und Wärmepumpe sind effizienter als herkömmliche Technologien.
Zudem kann elektrische Energie erneuerbar, also ohne Verbrennung fossiler Brennstoffe mit Windenergieanlagen, Photovoltaikanlagen, mit Wasserkraft oder Biogas erzeugt werden. Fossile Brennstoffe sind Kohle, Öl und Gas, die man aus der Erde fördert und verbrennt, um Energie zu gewinnen und zu nutzen. Diese Verbrennung ist ein einmaliger Vorgang: Die Brennstoffe können nur einmal genutzt werden und sind nach ihrer Nutzung nicht mehr da. Bei der Verbrennung verbindet sich der Kohlenstoff, der in den Brennstoffen ist, mit Sauerstoff aus der Luft. Bei dieser Verbindung wird Energie frei. Das dabei hauptsächlich entstehende Abfallprodukt ist Kohlenstoffdioxid (CO2), ein Treibhausgas. Die Deponie für diesen Abfall ist zunächst die Luft in der Atmosphäre, bevor das CO2 von Pflanzen, Algen oder langsam dem Boden aufgenommen wird.
Elektrische Energie kann also effizienter genutzt und ohne ständig neu entstehenden Abfall erzeugt werden. Wir wollen uns nun an einem Beispiel überlegen, welchen Nutzen es hat, diese Vorteile einzusetzen und was es kostet.
Im Umland von Bremen gibt es Gebiete, in denen Menschen wohnen, die in Bremen arbeiten, die aber nicht gut an den öffentlichen Nahverkehr angeschlossen sind. Die Entfernung zwei Mal am Tag mit dem Fahrrad zurückzulegen, dauert zu lange. Die Infrastruktur für den Autoverkehr ist vergleichsweise gut: eine halbe bis dreiviertel Stunde bis zum Arbeitsplatz. Das ist eine für die Region typische Pendlersituation. Ein erheblicher Teil der Treibhausgasemissionen in Bremen und dem ländlichen Umland entsteht durch den Pendelverkehr zur Arbeit.
Die für unser Beispiel verwendeten Zahlen sind Werte für ein 1979/80 erbautes Einfamilienhaus. Auf der Kostenseite wurden nur die Betriebskosten betrachtet. Diese unterliegen den üblichen Preisschwankungen. Für unser Beispiel wurden verwendet: Preise für Gas: 0,11 €/kWh, Strom: 0,34 €/kWh, Benzin: 0,22 €/kWh (1,88 €/l). Der CO2 Ausstoß wurde berechnet mit: Gas 201 Gramm CO2 pro kWh Energie, Strom 434 g CO2/kWh (deutscher Strommix von 2022), Benzin 263 g CO2/kWh. Mehr zu den Emissionen von Gas, Benzin, Öl und anderen Brennstoffen findet man hier.
In Zeile (1) des Bildes sieht man für die Ausgangslage die Aufteilung der Energieverbräuche. Die Länge des Balkens repräsentieren 100%. Der Hauptanteil wird für Gebäudeheizung gebraucht, an zweiter Stelle steht der Verbrauch für den Weg zur Arbeit, der kleine Rest zeigt den Stromverbrauch für Beleuchtung und elektrische Geräte im Haushalt. Bei den zugehörigen CO2 Emissionen (zweiter Balken) ist der Anteil für das Heizen im Vergleich zum Energiebalken etwas kleiner, denn die Verbrennung von Gas erzeugt pro Kilowattstunde relativ wenig CO2. Der Anteil für Mobilität steigt leicht an, der für Strom nimmt aber deutlich zu. Letzteres hängt damit zusammen, dass ein Teil des Stromes in Deutschland in Kraftwerken erzeugt wird, die mit Kohle, Gas und Öl betrieben werden (wir nennen das hier Strommix). Bei den Energiekosten spiegelt sich wider, dass Strom und Benzin pro Kilowattstunde teurer sind als Gas.
In Zeile (2) ersetzen wir das Verbrennerauto durch eine kleines Elektroauto. Die Einsparung von Energie ist deutlich zu sehen. Bei den Emissionen und Kosten sind die Einsparungen anteilig etwas kleiner. Verändern wir das System in einer zweiten Maßnahme durch Tausch der Gasheizung zu einer Luftwärmepumpe (3), fällt auf, dass wir mit diesen beiden Maßnahmen bereits 64 % der Energie einsparen. Mit dem deutschen Strommix liegt die Einsparung von CO2 (2022) nur bei 31 %. Bei der Heizung zahlen wir (mit den angenommen Preisen) etwas mehr, gespart wird vor allem durch den Wechsel auf e-Mobiltät. Für die Luftwärmepumpe haben wir einen relativ geringen Wirkungsgrad von 300 % angenommen.
Nun ändern wir die Vorgehensweise: Die Dämmung des Hauses wird saniert, d. h. alle Schäden werden beseitigt, die Dämmung im Dachbereich wird verstärkt, die Fenster und die Haustür werden erneuert. Weitere Maßnahmen wären technisch möglich, aber sehr kostenintensiv. Es werden in allen drei Bereichen, Energie, Emissionen und Kosten, anteilig etwa gleiche Einsparungen erzielt. Die Wärmepumpe kommt nun in Zeile (4) dazu. Auch hier haben wir nur eine Effizienz von 300 % angenommen, obwohl durch die Dämmung ein etwas höherer Wirkungsgrad erreicht wird, weil die notwendige Vorlauftemperatur der Heizung etwas sinken wird. Wir kommen auf 71 % Energieeinsparung. Versehen wir in Schritt (5) das Dach mit einer PV-Anlage, sparen wir zusätzlich Emissionen (65 %) und Betriebskosten (58 %). Mit einer Umstellung des Stromvertrages auf erneuerbare Energien können 100 % der Emissionen eingespart werden. Für unser Beispiel sind das 9 Tonnen pro Jahr. Die finanzielle Einsparung bei den Betriebskosten liegt mit den oben genannten Energiepreisen bei 2500 Euro pro Jahr.
Das Beispiel verdeutlicht, was mit der hohen Effizienz der e-Mobilität und der Wärmepumpen erreicht werden kann. Die Technologie zum Erreichen der Klimaneutralität beim Betrieb der Gebäudeheizungen und der notwendigen elektrischen Fahrzeuge ist verfügbar. Die Frage der Klimaauswirkungen bei Herstellung und Produktion der notwendigen Maschinen und Geräte ist an anderer Stelle zu betrachten. Die Kosten der Umrüstung sind gegen die Kosten, die der Klimawandel verursacht, abzuwägen.
Zu diesem Thema gibt es drei Poster.
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