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Klimaneutralität und Energieeffizienz Technologien

#01 Klimaneutralität und das Potenzial digitaler Energieeffizienz Technologien – Fünf Anwendungsbeispiele

In 30 Jahren CO2-Emissionen auf Null reduzieren – utopisch?

Die Umstellung Deutschlands Energieversorgung auf grün und erneuerbar ist beschlossene Sache. In 30 Jahren soll das Land seinen Energiebedarf aus erneuerbaren Energien decken. Dazu hat die Bundesregierung nicht nur im Jahr 2011 den Atomausstieg besiegelt, sondern nun ebenso im vergangenen Jahr den Kohlstrom-Ausstieg in die Wege geleitet. In den kommenden Jahren gehen damit nach und nach Atomkraftwerke und fossil betriebene Kraftwerksanlagen vom Netz.

Bis zum Jahr 2050 soll das Land klimaneutral werden!

Inwieweit dieses Ziel realistisch und machbar ist, hat eine vom Thinktank Agora Energiewende zusammen mit Agora Verkehrswende und der Stiftung Klimaneutralität beauftragte Studie „Klimaneutrales Deutschland 2050“ untersucht. An der Studie beteiligt waren das Öko-Institut, das Wuppertal Institut und Prognos.

Klimaneutralität ist machbar!

Das Fazit der Studie heißt: „Klimaneutralität bis 2050 ist machbar!“

Allerdings nur unter der Voraussetzung großer Investitionen gepaart mit einem ganzheitlich holistischem Zukunftsprogramm. So fasst es der Beitrag von EnergieZukunft zusammen.

Um Klimaneutralität zu erreichen, müssten zudem alle Wirtschaftssektoren grundlegend umgestaltet werden. Denn die Klimatransformation betrifft nicht nur die Energieerzeugung, sondern alle Bereiche, in denen viel Energie benötigt wird. Das sind neben Industrie und Landwirtschaft, vor allem die Bereiche Verkehr und Gebäude.

„In allen Lebens- und Wirtschaftsbereichen müssen die fossilen Energieträger Kohle, Öl und Gas durch Strom aus Erneuerbaren Energien und grünem Wasserstoff ersetzt werden

EnergieZukunft

Zusammen verursachen sie in Deutschland über 60 Prozent und tragen damit den Löwenanteil aller Treibhausgase, die wie bekannt zur Erderwärmung führen. Damit sind gerade in diesen Bereichen CO2-Minderungen unumgänglich und für eine Klimatransformation entscheidend.  

Klimaneutralität über eine beschleunigte Energiewende erzielen

Damit Deutschland bis zum Jahr 2050 Klimaneutralität erlangt, müssten die CO2-Emissionen bereits bis zum Jahr 2030 drastisch reduziert werden. 65 Prozent weniger CO2-Ausstöße im Vergleich zum Referenzjahr 1990 wären laut Berechnungen der Studie nötig.

Zugleich käme es auf einen beschleunigten Ausbau erneuerbarer Energien an. Damit bis zum Jahr 2030 die Energieversorgung aus erneuerbaren Energien bei 70 Prozent liegt. Das würde eine Verdreifachung des heutigen Standes der Wind- und Solarenergie bedeuten.

Klimaneutralität bis zum Jahr 2050 zu erlangen, heißt bis dahin den CO2-Ausstoß um insgesamt 95 Prozent zu reduzieren.

Nur viel Zeit bleibt nicht, um von einer fossilen komplett auf eine kohlendioxidfreie, grüne Energieversorgung umzustellen und Energieverbräuche massiv zu reduzieren. Neben der Steigerung der Energieeffizienz braucht es ebenso eine smarte, intersektorale Vernetzung aller Bereiche, in denen Energie verbraucht wird.

Infografik Klimaneutralitaet 2050
Thinktank Agora Energiewende zusammen mit Agora Verkehrswende und der Stiftung Klimaneutralität – Infografik der Studie „Klimaneutrales Deutschland 2050“ – Prognos, Öko-Institut, Wuppertal Institut

Studie „Klimaneutrales Deutschland“ – In drei Schritten zu null Treibhausgasen bis 2050 über ein Zwischenziel von -65% im Jahr 2030 als Teil des EU-Green-Deals

Weitere Hintergrundinformationen:

„Wie Deutschland bis 2050 klimaneutral wird“ – Pressemeldung vom Öko-Institut


Sparsamer Umgang auch mit erneuerbarer Energie 

Den Energiebedarf vollkommen aus erneuerbaren Energien und einer grünen Wasserstoffproduktion zu decken, wird ohne den Aufbau einer entsprechenden Infrastruktur kaum gelingen. Hierfür schaffen Energieeffizienz- und Klimaschutztechnologien die Voraussetzungen.

In Form von Lösungen und Business Cases an den Markt adressiert, bieten sie die Chance für eine klimafreundliche Umgestaltung der Ökonomie. Zudem ermöglichen sie einen sparsamen und effizienten Umgang mit dem kostbaren Gut „Energie“.

Schließlich wird es einiges Zeit beanspruchen, ehe der Zustand einer auf 100 Prozent beruhenden erneuerbaren Energieversorgung erreicht ist. Und selbst dann wird es Energie nicht zum „Null-Emissions-Tarif“ geben. Denn auch die Wertschöpfung zur Erzeugung erneuerbarer Energie geht nicht vollkommen emissionsfrei vonstatten.

Werden zudem noch die Trends eines steigenden globalen Energiebedarfs bei wachsender Erdbevölkerung und Wohlstand berücksichtigt, führt auch in Zukunft kein Weg daran vorbei, Energieverbräuche zu verringern. Hierbei können digitale Energieeffizienz Technologien helfen. Wie, zeigen die nachfolgenden Anwendungsbeispiele.

5 Anwendungsbeispiele für digitale Energieeffizienz-Lösungen

1. Anwendungsbeispiel: Selbstlernende automatisierte Heizkörperthermostate für ein digitalisiertes Wärmemanagement

Anbieter: vilisto GmbH

Selbstlernende Heizkörperthermostate, die sich nach dem Nutzerverhalten in Räumen ausrichten und automatisiert Heizungen hoch- oder runterregeln. Das ist eine patentierte Energieeffizienzlösung der vilisto GmbH. Ihre Heizkörperthermostate sind mit Sensoren ausgestattet. Sie erkennen, wann und wie ein Raum benutzt wird. Zusätzlich fließen lokale Wetterdaten in die Steuerung der Thermostate ein, um so Räume optimiert auf die gewünschten Temperaturen automatisiert zu beheizen oder unbenutzte Räume automatisiert runter zu regeln. Bei Bedarf können Heizungen manuell gesteuert werden. Die Thermostate ermöglichen nutzerfreundlich ein bedarfsangepasstes Wärmemanagement in Räumen von Gebäuden, wie z.B. Bürogebäuden, öffentlichen Verwaltungsgebäuden oder Bildungseinrichtungen. Durch sie lassen sich CO2-Emissionen einsparen und gleichzeitig Energiekosten reduzieren. Dadurch trägt die Technologie zu einer verbesserten CO2-Bilanz der Gebäude bei.


2. Anwendungsbeispiel: Smarte Pumpen verknüpft mit einer IoT-Plattform für Bestandsimmobilien

Anbieter: perto GmbH

Auf ein intelligentes Wärmemanagement zielen auch die smarten Pumpen der perto GmbH ab. Nur dass hier die Energie- und CO2-Einsparungen bereits im Heizkeller erfolgen. Ihre Pumpen sind mit einer intelligenten Messtechnik ausgestattet und an eine Internet-der-Dinge (IoT) Plattform angebunden. Dadurch können Heizanlagen aus der Ferne gesteuert sowie auf Basis von Echtzeitdaten fernüberwacht werden. Darüber hinaus können durch selbstlernende Algorithmen Ineffizienzen entdeckt und durch Ausschöpfen von Optimierungsmöglichkeiten behoben werden.


3. Anwendungsbeispiel: Automatisierte Kontrolle reduziert Energieverbräuche in Gebäuden

Anbieter: recogizer GmbH

Für einen effizienten Energieansatz in Gebäuden sorgt energyControl von der recogizer GmbH. Sie unterstützen Betreiber von Handelsimmobilien, Bürogebäuden, Hotels und öffentlichen Gebäuden mit Hilfe künstlicher Intelligenz beim dauerhaften Sparen von Energie. Ohne jeglichen manuellen Aufwand drosselt ihre Lösung den Energieverbrauch von Heizungen, Lüftungs- und Klimaanlagen. Um ein optimales Raumklima zu erzeugen, werden ebenfalls Prognosedaten genutzt. Zusätzlich eingespielt werden Gebäudedaten und Nutzerverhalten. energyControl bezieht für seine vorausschauende Regelung Daten im 15-Minuten-Rhythmus. Mehr über die energyControl Gebäudelösung erfahren …   

Künstliche Intelligenz

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4. Anwendungsbeispiel: Efficiency PACKS wandeln Abwärme in sauberen Strom

Anbieter: Orcan Energy AG

Mit ihren „efficiency packs“ hat die Orcan Energy AG eine Energieeffizienzlösung entwickelt, die das Thema Wärmemanagement und Energieversorgung von einer anderen Seite aufrollt. Ihre Lösung ist weniger auf die Reduzierung von Energieverbräuchen ausgerichtet, sondern vielmehr auf die energetische Nutzung von Abwärme. Ihre patentierte Technologie nutzt Wärmeüberschüsse, um daraus CO2 freien Strom zu generieren. Die Wärme stammt beispielsweise von Motoren, Indutrie- und Kühlungsprozessen. Ihre „efficiency packs“ können ohne großen Aufand installiert werden. Sie lässt sich einfach „plug & play“ nutzen.


5. Anwendungsbeispiel: Wärmerückgewinnung aus Duschen

Anbieter: Joulia SA

Auf Wärmerückgewinnung spezialisiert hat sich auch das Unternehmen Joulia mit ihrer Duschrinnen-Technologie, für die das Unternehmen mehrfach ausgezeichnet wurde. Ihre Duschrinnen, namens Joulia-Inline und Joulia-Twinline nutzen die Wärmeenergie von Duschwasser nutzen. Diese bereiten sie auf und stellen sie für die Energieversorgung in Eigenheimen bereit. Nur noch kaltes Abwasser gelangt in die Kanalisation. Die Energie verbleibt im Haus. Ihre Effizienzlösung spart Energie und CO2-Emissionen bei gleichzeitiger Maximierung des Komforts.

Fazit: Klimaneutralität und digitale Energieeffizienz Technologien

Dass digitale Energieeffizienz Technologien die Klimatransformation beschleunigen können, haben die Anwendungsbeispiele verdeutlicht. Nur wie können solche Anwendungen skalieren und in die Breite getragen werden? Welche Kopplungseffekte und Synergien gibt es mit anderen Technologien? In welchen Anwendungsbereichen können digitale Energieeffizienz Technologien besonders großen Nutzen und Mehrwert erzielen?


klimaneutral werden, nur wie?

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Dr. Katja Reisswig

Freie Redakteurin und Gründerin des Online-Magazins Technewable.com - spezialisiert auf digitale Kommunikation und Themen rund um die grüne Wirtschaft mit Fokus auf grüne Technologien, Innovationen, Lösungen und Anwendungen. Ihr Themenportfolio umfasst: Energie, Mobilität, Nachhaltigkeit, Digitalisierung & Transformation

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