Energieeinsparung bezeichnet alle Maßnahmen, die die Menge verbrauchter Energie (siehe Energieträger, Energiequelle) verringern. Energieeffizienz bezeichnet die Effizienz des Einsatzes von Energie, also das Verhältnis von Nutzen zum Energieaufwand.
Ursachen
Es gibt monetäre Anreize zum Energiesparen; daneben kann es Zwänge bzw. Restriktionen geben: es kann sein, dass ein Energieträger
- (zeitweilig oder ständig) in geringerer als der gewünschten Menge verfügbar ist, z. B.
- durch zu geringe Förderkapazitäten
- durch zu geringe Kapazität eines Netzanschlusses oder einer Pipeline
- durch zu geringe Kraftwerkskapazität
- durch Lieferschwierigkeiten (z. B. bedingt durch politische Spannungen, Kriege oder Wetterbedingungen unerwünschte (vermeidbare oder unvermeidbare) Nebenwirkungen verursacht.
- Gesundheits- und Umweltschäden beispielsweise durch Abgase, Lärm, Treibhausgase oder Radioaktivität (z. B. Waldschäden, Globale Erwärmung)
1973 war die sogenannte „erste Ölkrise“ weltweit ein Anlass, Energieeinsparungen zu erwägen und durchzuführen: der Ölpreis stieg stark, es kam zeitweise zu Versorgungsengpässen. Kurz zuvor, 1972, hatte die vom Club of Rome veröffentlichte Studie Die Grenzen des Wachstums weltweit bewusstgemacht, dass dem Wirtschaftswachstum der Industriegesellschaften Grenzen gesetzt sind, u. a. durch limitierte Mengen fossiler Energien und anderer Rohstoffe und Ressourcen. In den 1970ern etablierte sich die Umweltpolitik und das Umweltbewusstsein nahm deutlich zu.
Methodisch bieten sich folgende Ansätze zur Einsparung einer bestimmten Energieform an:
- Verringern des Energiebedarfs durch Verzicht auf bestimmte Leistungen. Oft bietet der Verzicht auf kleine Zusatzfunktionen ein großes Energiesparpotenzial. (Beispiel: Gebäudeheizung in nicht genutzten Räumen reduzieren)
- Steigerung der Effizienz erhöht die Ausnutzung der aufgewendeten Energie, beispielsweise die Steigerung des Wirkungsgrades durch Minderung der Dissipation. Durch erhöhte Effizienz kann der Verbrauch häufig deutlich gesenkt werden (Beispiele: Wärmedämmung, Energiesparlampe).
- Zur Effizienzsteigerung zählt auch die Nutzung bisher ungenutzter Energieanteile (etwa Wärmerückgewinnung oder zusätzliche Nutzung der Abwärme, z. B. durch Brennwertheizungen)
- Intelligente Steuerungen der Betriebsparameter von Maschinen, Geräten und anderen Systemen leisten heute einen wichtigen Beitrag zur Energieeinsparung. Beispielsweise hängt der Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren von vielen unterschiedlichen Betriebsbedingungen ab. Steuerungstechnische Maßnahmen zur Wirkungsgradsteigerungen bei Verbrennungsmotoren begannen vor vielen Jahren mit der einfachen Verstellung des Zündzeitpunktes. Heute werten sehr schnelle Mikroprozessoren eine Vielzahl von Messparametern aus, mit denen dann die unterschiedlichen Komponenten von Motoren dynamisch so gesteuert werden, dass für jede aktuell gemessene Kombination von Messwerten der höchste Wirkungsgrad des Motors erreicht werden kann. Dies beinhaltet auch den oben genannten Verzicht auf bestimmte Leistungen, die nicht benötigt werden, wie die Arbeit im Leerlauf.
- Die Nutzung alternativer Energieformen ist keine Energieeinsparung im eigentlichen Sinne. Durch dieses Vorgehen kann jedoch die ursprünglich eingesetzte Energieform reduziert oder gänzlich ersetzt werden. Zu einer Energieeinsparung kommt es dabei nur, wenn die Nutzung der neuen Energieform effizienter, als die zu ersetzende ist. (Stichwort: Energiebilanz) Beispiele für die Alternativenergienutzung sind: Tageslicht statt elektrischer Beleuchtung, Muskelkraft statt Motor, Erdgas statt Kohle. Die höhere Effizienz kann auch bei der Energiebereitstellung liegen: Erdgasheizung statt Elektroheizung spart Energie nicht im Haus, sondern bei der Stromerzeugung in einem Kraftwerk.