HEIZUNG/LÜFTUNG/ELEKTRIZITÄT Energietechnik im Gebäude     BAU & ENERGIE

8.4 Geräte

8.1 Begriffe beim Wechselstrom
8.2 Elektroinstallation
8.3 Bedarfsanalyse und Verbrauchskontrolle
8.4 Geräte
8.5 Photovoltaik

8.4.1 Übersicht

8.4.1 Übersicht – 8.4.2 Kochen – 8.4.3 Kühl- und Gefriergeräte – 8.4.4 Geschirrspüler – 8.4.5 Waschen und Trocknen [Top2] – 8.4.6 Elektronische Bürogeräte

Unter dem Titel «Geräte» werden im folgenden Haushaltgeräte und Bürogeräte behandelt. Elektrische Haushaltgeräte, ohne Heizung, Warmwasser, Elektronik und mobile Beleuchtung, beanspruchen rund 13 % des schweizerischen Elektrizitätsverbrauches. Die elektrischen Wassererwärmer machen etwa 4 % des Verbrauches aus. Elektronische Bürogeräte (ohne Rechenzentren) dürften um 3 %, Unterhaltungselektronik um 2 % verbrauchen.

Alle diese Geräte sind nicht nur mehr oder weniger effiziente Nutzer von Elektrizität, sie liefern auch entsprechende Abwärme. Diese ist bei Kühlungsbedarf jedoch eine höchst unerwünschte interne Wärmelast, welche in ähnlicher Grössenordnung Strom zur zusätzlichen Kühlung erfordert. Stromsparmassnahmen bei Geräten können durch die Reduktion der internen Wärmelast besonders interessant werden.

Vom Elektrizitätsverbrauch innerhalb einer Wohnung (ohne Wassererwärmung) entfällt meist rund die Hälfte auf fest installierte Apparate: Kochherd, Backofen, Kühlschrank, Küchen-/WC-Be­leuch­tung (Bild 8.7). Durch energiebewusste Planung bei Neubauten und beim Apparate-Ersatz kann daher der Verbrauch entscheidend beeinflusst werden [Top1]. Ein einfaches Online-Programm erlaubt eine Beurteilung des vorhandenen Geräteparks und erstellt Massnahmenvorschläge [Ene]. Mo­derne Geräte machen es dem Benutzer einfach, Energie zu sparen mittels eingebauter Zeitschaltuhren, automatischer Wassermengendosierung bei Waschmaschinen etc. Vorzeitiger Ersatz funktionstüchtiger Apparate aus Energiespargründen ist in der Regel nicht sinnvoll (Umtriebe, graue Energie). Bei defekten Apparaten muss jedoch Ersatz gegen Reparatur abgewogen werden. Nach der Hälfte der erwarteten Gebrauchsdauer sind für eine Reparatur höchstens noch etwa 50 % des Neupreises gerechtfertigt.

Aufteilung des Stromverbrauchs eines typischen 2-Personen-Haushalts von 2350 kWh pro Jahr (ohne Allgemeinstromverbrauch)
Bild 8.7 Aufteilung des Stromverbrauchs eines typischen 2-Personen-Haushalts von 2350 kWh pro Jahr (ohne Allgemeinstromverbrauch) nach S.A.F.E. 2013

Die Auswahl energetisch guter Geräte wird durch die Energie-Etikette erleichtert. Sie gilt für Kühl- und Gefriergeräte, Geschirrspüler, Waschmaschinen, Wäschetrockner (Tumbler), Backöfen, Lampen (Leuchtmittel), Fernseher, Kaffeemaschinen und Klein-Klimageräte. Die Etiketten müssen in den Verkaufsstellen an den Geräten angebracht sein (Bild 8.8). Sie enthalten immer sieben, mit Buchstaben bezeichnete Effizienzklassen mit farbigen Balken, die von rot (niedrige Effizienz) bis dunkelgrün (hohe Effizienz) reichen. Weil die Klassierungen A bis G teilweise recht alt sind und nie aufdatiert wurden, sind für einzelne Gerätekategorien die Klassen A+ bis A+++ aufgestockt worden, was leider die Verständlichkeit der Energie-Etikette nicht verbessert hat.

Energie-Etikette für Kühl- und Gefriergeräte
Bild 8.8 Energie-Etikette für Kühl- und Gefriergeräte. Die Energie-Etiketten für Waschmaschinen, Wäschetrockner und Geschirrspüler haben dieselben Klassen; andere Geräte haben Klassen A bis G. 1 Hersteller, 2 Typ, 3 Effizienzklasse, 4 Jahresenergieverbrauch unter Standardbedingungen, 5f Zusatzinformationen

8.4.2 Kochen

8.4.1 Übersicht – 8.4.2 Kochen – 8.4.3 Kühl- und Gefriergeräte – 8.4.4 Geschirrspüler – 8.4.5 Waschen und Trocknen [Top2] – 8.4.6 Elektronische Bürogeräte

Für die Zubereitung warmer Speisen und Getränke sind im Hinblick auf die Effizienz folgende Techniken hervorzuheben:

  • Induktions-Kochfelder sind 25 bis 35 % spar­samer als herkömmliche Glaskeramikfelder. Im Gast­gewerbe wird besonders die kleinere Abwärmebelastung geschätzt. Das Kochfeld schaltet ohne Topf automatisch aus.
  • Steckbare Wasserkocher sparen gegenüber der Erwärmung auf dem Herd bis 50 %.
  • Bei älteren Kaffeemaschinen entfallen bis 2/3 des Elektrizitätsverbrauchs auf die Warmhaltung. Effizienzklasse A ist nur mit automatischer Abschaltung mit kurzer Verzögerungszeit erreichbar.
  • Beim Gasherd bieten Piezozündung und Zündsicherung guten Komfort und hohe Sicherheit. Erdgas ist ein weniger hochwertiger Energieträger als die universell verwendbare Elektrizität und v.a. im gewerblichen Bereich kostengünstiger (Leistungspreis bei der Elektrizität!). Flüssiggas kann eine Alternative für das Kochen sein, vor allem, wenn es bereits für andere Zwecke vorhanden ist. Bei Gasküchen ist eine gute Dunstabsaugung wichtig (Wasserdampfentwicklung aus der Gasverbrennung, Stickoxidemission).
  • Eine wesentliche Verbesserung ist im Übrigen durch Isoliertöpfe und ein bewusstes Benutzerverhalten zu erreichen.

8.4.3 Kühl- und Gefriergeräte

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Kühl- und Gefriergeräte mit Klasse A+++ sind gegenüber der Klasse A etwa 60 % sparsamer. In der Schweiz dürfen nur noch Geräte der Klassen A+++ und A++ verkauft werden [EnV]. Bei Ausschreibungen sollen grundsätzlich die effizientesten Geräte vorgeschrieben werden.

Kühlgeräte ohne Gefrierfach (Sternefach) brauchen deutlich weniger elektrische Energie, kommen aber meist nur infrage, wenn sowieso zusätzliche Gefriergeräte vorhanden sind. Die Grösse von Tiefkühlfächern oder -abteilen sollte nicht zu knapp gewählt werden, damit möglichst keine zusätzlichen Mieter-Tiefkühlgeräte angeschafft werden. Zusätzliche Tiefkühler im Keller oder Estrich sollten nie am Allgemeinstrom laufen. Der Verbrauch ist zu messen oder gemäss Warendeklaration in Rechnung zu stellen.

Kühlgeräte sollen nicht neben Heizkörper, Backofen oder Geschirrspüler platziert werden. Eine Bodenheizung ist unter den Geräten auszusparen. Für Einbaugeräte sind grosszügig dimensionierte Lüftungsöffnungen vorzusehen. In Hotelzimmern (Minibar) und Einzimmerwohnungen wurden oft geräuschlose Absorptionskühlgeräte eingesetzt, welche zwei- bis dreimal mehr elektrische Energie brauchen als solche mit Kompressor. Es gibt heute verschiedene, effiziente Minibars. Als Minibar-Alternative werden Getränkeautomaten auf der Etage empfohlen, womit auch die im Sommer problematische Erwärmung der Zimmer entfällt.

8.4.4 Geschirrspüler

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Wird das Warmwasser zentral und grossenteils mit erneuerbarer Energie (Holz, Sonnenkollektoren, Wärmepumpen, u.U. Fernwärme) erwärmt, so können Ge­schirrspüler am Warmwasser angeschlossen werden, da sonst hochwertige Elektrizität, meist zum Hochtarif, für das Aufheizen verwendet wird. Da Geschirrspüler nur einen einzigen Wasseranschluss haben, laufen unnötigerweise auch die mittleren Spülgänge warm ab. Der dadurch verursachte Mehrverbrauch ist gering, weil das Geschirr nach dem Spülen nicht wieder aufgeheizt werden muss.

8.4.5 Waschen und Trocknen [Top2]

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Waschen und Trocknen können zusammen mehr als die Hälfte des Allgemein-Stromverbrauchs im Mehrfamilienhaus ausmachen (Bild 8.7). Das Trocknen von Wäsche im Tumbler benötigt zwei- bis viermal mehr elektrische Energie als das Waschen mit 60 °C.

Waschmaschinen

Waschmaschinen mit Warm- und Kaltwasseranschluss sind bei Wassererwärmung mit mindestens teilweise erneuerbaren Energien und bei kurzen Warmwasser-Ausstossleitungen (bis 10 m) sinnvoll. Je nach Programm und Steuerung werden bis über 70 % des Elektrizitätsverbrauchs substituiert.

Trocknungsmethoden

Seit 2012 entsprechen neu beschaffte Wäschetrockner in der Schweiz mindestens Effizienzklasse A. Diese Klasse ist nur mit einer Wärmepumpe erreichbar und bedeutet gegenüber konventionellen Wäschetrocknern mit Widerstandsheizung mindestens 50 % Einsparung (Bild 8.9). Auf der Etikette ist als Zusatzinformation auch die mit A bis G gekennzeichnete Kondensations-Effizienz angegeben. Diese ist ein Mass für die Wasserdampfabgabe an den Raum. Tumbler (Trommeltrockner) und Trockenschränke mit Wärmepumpe weisen ähnliche Energieverbrauchswerte auf.

Funktionsprinzip des Wärmepumpen-Tumblers
Bild 8.9 Funktionsprinzip des Wärmepumpen-Tumblers

Raumluft-Wäschetrockner arbeiten ebenfalls mit einer Wärmepumpe, erreichen aber nicht die Werte neuer Tumbler (Bild 8.10). Beim Trocknungsprozess müssen Fenster und Türen geschlossen bleiben. Bei der Planung von Einrichtungen zum Waschen und Trocknen ist zu beachten, dass in jedem Fall Möglichkeiten zum Aufhängen von Wäsche anzubieten sind, weil sich nicht alle Wäsche für den Tumbler eignet. Da in modernen oder erneuerten Bauten kaum Abwärme verfügbar ist, sollten für das Trocknen aufgehängter Wäsche am ehesten Raumluft-Wäschetrockner eingesetzt werden.

Funktionsprinzip des Raumluft-Wäschetrockners
Bild 8.10 Funktionsprinzip des Raumluft-Wäschetrockners

Andere Trocknungssysteme benötigen viel mehr Energie. Sie können sinnvoll sein, wenn Abwärme oder Heizwärme aus erneuerbarer Energie zur Verfügung steht.

Für den wärmegedämmten Trocknungsraum mit gesteuerter Ventilation und Heizung werden keine konfektionierten Systeme angeboten (Bild 8.11). Mit Abwärme oder Heizwärme aus erneuerbarer Energie ist das System sinnvoll. Der Anschluss eines Trocknungsraums an eine Komfortlüftung ergibt nur im Einfamilienhaus eine ausreichende Trocknungsleistung und nur wenn im Sommer im Freien getrocknet werden kann.

Spezifischer Energieverbrauch für die Wäschetrocknung bei der Norm-Restfeuchte von 0,6 kg Wasser/kg Trockenwäsche
Bild 8.11 Spezifischer Energieverbrauch für die Wäschetrocknung bei der Norm-Restfeuchte von 0,6 kg Wasser/kg Trockenwäsche, Werte gemäss Warendeklaration bzw. eigenen Messungen für Trockenraum

Das Trocknen im Freien sollte gefördert werden durch komfortable Hängevorrichtungen (Zugang, befestigter Boden, geschützt, evtl. überdacht). Trocknen auf dem Balkon sollte nicht verboten werden. Hingegen kann bei schlecht wärmegedämmten Bauten im Winter das Trocknen grösserer Wäschemengen in der Wohnung zu Bauschäden führen und wird oft von Verwaltungen untersagt.

Verbrauchsabhängige Abrechnung

Im Mehrfamilienhaus lassen sich mit der verbrauchsabhängigen Abrechnung des Waschens und Trocknens grosse Einsparungen erreichen. Mes­sungen an Tumblern haben ergeben, dass der Stromverbrauch mit Verbrauchsabrechnung um rund einen Drittel tiefer liegt als ohne. Die Benutzenden füllen die Maschinen besser. Auch der Wäschetrockner muss nach Verbrauch abgerechnet werden, da seine Betriebskosten höher sind als jene der Waschmaschine. Das Waschwasser kostet oft mehr als die elektrische Energie, es sollte nach Möglichkeit mitberücksichtigt werden.

Zur Verbrauchsabrechnung werden zunehmend «Kreditkarten» oder Chipkarten-Systeme eingesetzt. Jeder angeschlossene Apparat benötigt ein Kartenlesegerät (eingebaut oder separat), welches programmierbare laufzeit- und stromstärkeabhängige Beträge von der Karte abbucht. Pro Anlage wird ein Karten-Aufladegerät benötigt; zukünftig können wohl übliche Zahlungs-/Kreditkarten eingesetzt werden. Beim Zähler-Um­schaltsystem (nur bei zentral angeordneten Wohnungszählern möglich) werden die angeschlossenen Apparate durch Einstecken einer Codekarte auf den individuellen Wohnungs-Stromzähler umgeschaltet.

8.4.6 Elektronische Bürogeräte

8.4.1 Übersicht – 8.4.2 Kochen – 8.4.3 Kühl- und Gefriergeräte – 8.4.4 Geschirrspüler – 8.4.5 Waschen und Trocknen [Top2] – 8.4.6 Elektronische Bürogeräte

Die Effizienz von Bürogeräten, insbesondere Computern und Monitoren, wurde markant verbessert. Auch der Standby-Verbrauch vieler Geräte ist nicht zuletzt dank Vorschriften stark reduziert worden. Andererseits haben die Leistungssteigerung sowie grössere Geräte (z.B. Monitore) zu einer Erhöhung des Stromverbrauchs geführt. Alles in allem dürfte jedoch der Verbrauch pro Büroarbeitsplatz bei Ausstattung mit Bestgeräten 2012 deutlich tiefer liegen als 10 Jahre vorher.

Bei der Gerätebeschaffung sollten das Kriterium Energieverbrauch und weitere ökologische Kriterien, z.B. das TCO-Label (Emissionen), mitberücksichtigt werden. Eine effizienzorientierte Geräte-Bestenliste findet sich unter [Top1], ein Ratgeber zur professionellen Beschaffung unter [Top3].

Bei elektronischen Bürogeräten ist der effektive Stromverbrauch stark von der Konfiguration der Energiesparfunktionen abhängig. Das Grundprinzip lautet: Alle Geräte abschalten oder in einen stromsparenden Zustand zurückfahren, wenn sie nicht gebraucht werden. In PC-Netzwerken sind die stromsparenden Energieoptionen oft deaktiviert oder nicht zulässig. Mit geeigneten Tools lässt sich die Energieeffizienz enorm verbessern.