Wolfgang Buttner - Dipl.Ing. Maschinenbau-Energietechnik
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Stromsparen im Haushaltam Freitag, den 25. Jan. 2013
Ohne „Stromsparen“ keine Energiewende*************
3 Möglichkeiten:* Verzichten *
- Ausschalten -Effizientere Geräte
LT 19.1.13
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1. Landsberger Stromsparwettbewerb
Ein Drittel des Stromverbrauchs in Bayern geht zu Lasten der privaten Haushalte.
Davon läßt sich leicht die Hälfte wirtschaftlich sinnvoll einsparen.
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Energie - was ist das?10 kWh
Hat verschiedene „Gesichter“– ca. 1 Liter Öl – ca. 1 m3 Erdgas– ca. 2 kg Holz– wenn 10 Personen mit 100 kg 3670 m hoch steigen– 10 Stunden föhnen mit einem 1000W Föhn – 100 l Wasser zum Kochen bringen mit dem Wasserkocher– 1,14 Watt im Standby (ein Jahr lang = 8760 h)===================================================Einheiten: 1 kWh = 1000 Wh = 3.600.000 VAs = 3.600.000 J = 3600 kJ
1 J = 1 Nm = 1 [kg*m²/s²]1 kW = 1000 Watt = 1000 VA
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Stromverbrauch im Haushalt (Entwicklung)
Quelle: www.stmwvt.bayern.de/energie/energiespartipps/index.html
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heute
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Strompreisentwicklung
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Teuerung durch EEG?
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Stromverbrauch in bayerischen Haushalten derzeit etwa 24 TWh
• Hauptverbraucher ist die Kälteerzeugung
• Beleuchtung verbraucht fast 20%
• Standby steckt fast überall drinnen und verbraucht sinnlose 20%Quelle : stmwvt.bayern Energiepartipps
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Untersuchung der SWM aus 1993
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Stromverbrauch eines Haushaltes - BRD
Quelle: VDEW aus Agenda 21 Unterhaching
Summe 3670 kWh 6090 kWhDurchschnittsfamilie 4570 kWh
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Jährlicher Stromverbrauch für einzelne Anwendungen
Quelle : stmwvt.bayern Energiepartipps
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Einflüsse auf den Stromverbrauch
Verbrauch in Bayern pro Person statistisch : 1.910 kWh Quelle : stmwvt.bayern Energiepartipps
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Ausstattung der Haushalte mit elektrischen Geräten
Quelle : stmwvt.bayern Energiepartipps
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Kochen mit Gas statt Strom
Kosten für elektrisches Kochen einer 4-köpfigen Familie : 100 EUROGas mit gleichem Heizwert :25 EUROwenn kein Erdgas verfügbar, dann Propangas verwenden
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Stromverbrauch Kühlschrank messen• Verbrauchsmeßgerät kaufen oder ausleihen
• Standby- und 24-h-Verbrauch bestimmen
• Wenn Heizelement vorhanden, dannabstecken (lassen) !
• Wenn Stromverbrauch dann immer noch> 1 kWh pro Tag :neuer Kühlschrank ist fällig !
• Bestgerät aus Liste vom Bund der Energieverbraucheraussuchen (derzeit Effizienzklasse A+++)
• Besonders wichtig : kühler Aufstellort !
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Energiesparen Standby Verluste vermeiden
schaltet 2-polig AUS : schützt besser vor Überspannungenjedes einzelne Watt kostet 8,76 kWh oder 2,40 € pro Jahr
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Beispiele für Standby
Quelle : stmwvt.bayern Energiepartipps
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Bereitschaftsenergieverbrauch vonAquarien und Wasserbetten
zwischen 1- und 4-Personenhaushalt, da ED = 8760 h
Gegenmaßnahmen:
Wärmedämmumg
Einheimische statt tropische Zierfische
................................
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Unerkannter Bereitschaftsenergieverbrauch Gastherme
•z.B.:
• 8760 h am Netz mit 82 Watt ergibt 720 kWh/a oder 180 €/a
•Abhilfe : ausschalten (etwa über Schaltuhr oder manuell)
•Bei Neukauf auf niedrigen Standby achten !
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Das Messen von fest angeschlossenen Verbrauchernam Beispiel Heizungsstromverbrauch
• Früher Ölkessel : 1,35 kWh / Tag• Jetzt Pelletkessel : 2,75 kWh / Tag
(Mehrverbrauch u.a. wegen „Rücklaufanhebung“)
Kosten:
kWh-Zähler ab 30€
Bh-Zähler ab 12 €
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Energieeffiziente Zirkulationspumpen
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Das EU - Energielabel
Quelle: ZVEIenergielabel_08_2012.pdf
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Stromverbrauch Waschen
Quelle : stmwvt.bayern Energiepartipps
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Lichtstrom [lm] = physiologische Größe
• Aufgenommene Leistung in Watt
• Abgegebene Lichtleistung in Lumen
• lm/W : ein Maß für die Effizienz einer LichtquelleGrafik aus : Zieseniß S.19
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Das Auge sieht „Leuchtdichte“Sinneseindruck
hängt ab von:• Lichtstrom,
Lichtverteilung und Spektrum der Lichtquelle
• Spektraler Absorption und Reflexion des betrachteten Gegenstands
• dem Auge selbstGrafik aus : Zieseniß S.22
NB: Die sog. Beleuchtungsstärke [lx] kann das Auge nicht sehen!
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3 bedeutende Erzeugungsprinzipien
Funktionsweisen verschiedener Leuchtmittel
• Temperaturstrahler (Volksmund „Glühbirne“)
• Entladungslampen (Gas mit und ohne Hg)
• Halbleiter (LED = Leuchtdioden)
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• Funktionsweise einer „Glühbirne“
Unter Luftabschluß wird ein Metall- oder Kohle-faden durch den ihn durchfließenden Strom zum Glühen gebracht. Dabei wird neben Wärme (95%) auch sichtbares Licht abgestrahlt.
• Viele Väter, viele Vorteile, eine große Schwäche• Der wirtschaftliche Durchbruch kam mit
Thomas A. Edison.• Die Deutsche Post erinnert 2004 an Heinrich
Göbels Lampe, 25 Jahre vor Edison.• Allgebrauchslampe – viele Anwendungen• Vergleichsweise einfache Handhabung.• Angenehmes Licht („Lagerfeuer-Effekt“)
• Günstiger Anschaffungspreis – mit Ausnahmen•ABER: miserable Lichtausbeute!
Quelle: Post Philatelie
Quelle: GE-Katalog
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• Funktionsweise einer Entladungslampe
Leuchtstofflampen brauchen anders als Glühlampen eine Vorrichtung zur Begrenzung des fließenden Stromes. Dieses Vorschaltgerät kann ein induktives oder ein elektronisches sein. Außerdem benötigen Leuchtstofflampen eine Vorrichtung zum Start. Der bekannte Starter ist bei elektronischen VG integriert.
Bauart Verluste Preis Komfort Lebensdauer
KVG: Konventionelles Vorschaltgerät Hoch Gering Gering > 100.000hVVG: Verlustarmes Vorschaltgerät Mittel Mittel Gering > 100.000hEVG: Elektronisches Vorschaltgerät Gering Hoch Hoch ca. 50.000h
Graphik Zieseniß
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Kompaktleuchtstofflampen
Der digitale Röntgenscanner EZ40 lieferte diese (in Auflösung und Graustufen reduzierte)Innenansicht einer Energiesparlampe. Mit freundlicher Genehmigung durch ntbxray.com.
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• Energiebilanz einer 75 Watt Glühbirne• Energiebilanz einer 75 Watt Halogenniedervoltlampe• Energiebilanz einer 75 Watt CFL (70 W + 5 W EVG)
Halogen-niedervoltlampe
Aufgen. Leistung 75 Watt
Wärmeleistung67 Watt
8W
Glühbirne
Wärmeleistung71 Watt
4W
Aufgen. Leistung 75 Watt
Kompakt-leuchtstofflampe
Aufgen. Leistung 75 Watt
Wärmeleistung50 Watt
25W
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30
0
20
40
60
80
100
120
140
"Glüh
birne
"NV-H
aloge
n
HV-Halo
gen
Leuc
htstoffla
mpen 2
6mm
Leuc
htstoffla
mpen 1
6mm
Kompa
kt-LL
(Steck
sock
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Kompa
ktLL (
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parla
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Hochdruc
klampe
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LED (w
eiß!)
Effizienz verschiedener LeuchtmitteltypenLumen/Watt
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0
10000
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30000
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50000
60000
"Glüh
birne
"
NV-H
aloge
n
HV-H
aloge
n
Leuc
htsto
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pen
26m
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16m
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Hoch
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pen
LED (w
eiß!)
übliche Lebensdauern bei MarkenwareStunden
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Qualitätvon
„Sparlampen“15.000 Stunden – d.h. länger als 10 Jahre im Haushalt !Baumarktware („Eco-Versionen“) halten manchmal nur wenige 100 Stunden !Quelle : OSRAM
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Lichtfarben von Sparlampen
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RGB-LED
Diskrete und SMD-Halbleiterdiodenzur Erzeugung von einfarbigem Licht
weißes Licht kann sowohl über RGB-Mischung, als auch überLeuchtstoffe aus blauem Lichterzeugt werden!(Bis hin zu Farbwiedergabe 1A)
SchaltungssymbolBilder: wikipedia
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Aufbau einer SMD-LED• Lichtabstrahlung
immer einseitig• Wärmeabfuhr
durch Wärmeleitung nach „hinten“
• Fluoreszenzstoffe wandeln das blaue Licht in weißes Licht wie bei Leuchtstofflampen
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LEDs haben „Eigenheiten“• Empfindlich auf Hitze
(Faustregel: pro 10K mehr Temperatur halbiert sich die Lebenserwartung;daher sind LED in der Straßenbeleuchtung besonders langlebig.)
• Empfindlich auf Feuchte• Effizienz sinkt mit steigender Temperatur• Effizienz steigt mit der Farbtemperatur (bei Fluoreszenz-LEDs)• Farbwiedergabe extrem unterschiedlich• Perfekt geeignet für die Erzeugung von monochromem Licht• Kein anderes Leuchtmittel kann so perfekt gedimmt werden• „Binning“ -> Klasseneinteilung (Farbort, Lichtstrom etc.)• Alterungsprozesse (Lichtstrom/Farbverschiebung)• Lumenpaket (Lichtstrom) nicht beliebig hoch• Sie werden daher nie alle anderen Leuchtmittel ersetzen
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Verzinsung einer 12W LED bei 3h Betrieb pro Tag
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Wirtschaftlichkeit am Beispiel einer Kapitalverzinsung
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Stromspar-Check im Internet
Quelle: Bund der Energieverbraucher
Excel Tabelle zum Download: http://www.energieverbraucher.de/de/Energiebezug/Strom/Stromsparen/Strom-Check__1093/
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Mit Hilfe der genannten Maßnahmen sollten Sie in der Lage
sein Ihren Stromverbrauch gegenüber dem statistischen Mittelwert zu halbieren !!
Danke für Ihre Aufmerksamkeit
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Ökobilanz (KEA)
• Fazit : LED ist derzeit vergleichbar einer CFL
• Quelle : OSRAMbzw. TU Berlin
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Derzeitige Entwicklung
• Höhere Effizienz -> weniger Abwärme
• Kleinere Bauformen• Mehr Licht aus
gleichem Bauvolumen
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LF 25 840 940
827AGL Tageslicht
965SOX HQI NDL
Grafiken OSRAMSpektralverteilungen