Organisationseinheit: Deutschland. Umweltbundesamt. Fachgebiet V.1.4 - Energieeffizienz
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Stadt
Berlin
Land
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ROR Identifier
Publikationen
Impulse für die Weiterentwicklung der Modellierung von Energieverbräuchen
(Umweltbundesamt, 2026) Braungardt, Sibylle; Hünecke, Katja; Stobbe, Marc
Die Energiekrise der Jahre 2022-2023 hat zu erheblichen Energieverbrauchsrückgängen geführt, die so in ihrem Umfang nicht durch Modell-basierte Projektionen antizipiert worden sind. Der Bericht zeigt auf, dass kurzfristige Dynamiken wie plötzliche Preissteigerungen, Pandemien oder abrupte Ausfälle von Energielieferanten es notwendig machen, neben der regelmäßigen Projektion von Energieverbräuchen, auch kurzfristige ad hoc-Modellierungen durchzuführen. Dies ist die Voraussetzung, damit der Gesetzgeber, die Wirtschaft und die Gesellschaft als Ganzes auf nicht vorhergesehene Ereignisse, die sich kurzfristig und unmittelbar auf das Energiesystem auswirken, angemessen reagieren können.
Operationalisierung des Niedertemperatur-Ready-Standards
(Umweltbundesamt, 2026) Metz, Jakob; Maiwald, Florian; Mellwig, Peter; Hermann, Laurenz; Gebhard, Julia; Heckmann, Markus
Viele Bestandsgebäude lassen sich effizient mit Wärmepumpen beheizen, wenn die Heizungs-Vorlauftemperatur an kalten Wintertagen bei maximal 55 °C liegt. Der im Projekt entwickelte „Gebäudecheck Wärmepumpe“ prüft, ob ein Gebäude bereits für den effizienten Wärmepumpenbetrieb geeignet ist oder mit welchen gezielten Maßnahmen diese Eignung erreicht werden kann. Damit schließt der „Gebäudecheck Wärmepumpe“ die Lücke zwischen komplexen Fachwerkzeugen für Planende und vereinfachten Online-Rechnern für Endnutzer*innen. Der Bericht beschreibt die Entwicklung des Tools sowie die zugrunde liegenden Methoden. Der Quellcode des Tools ist Open Source verfügbar.
So geht’s mit Wärmepumpen!
(Umweltbundesamt, 2026) Gebhard, Julia; Hermann, Laurenz; Metz, Jakob; Mellwig, Peter; Heckmann, Markus
Um die Wärmewende zu unterstützen, wurde eine bundesweite Online-Datenbank ins Leben gerufen, die reale Praxisbeispiele von Wärmepumpen im Gebäudebestand dokumentiert. Die Plattform zeigt, wie Wärmepumpen erfolgreich umgesetzt werden können, und stellt technische Daten, Erfahrungsberichte und Empfehlungen transparent zur Verfügung. Die geschilderten Projekterfahrungen belegen, dass typische Herausforderungen in den Bereichen Finanzierung, technische Einbindung, Fachkräftemangel und bauliche Einschränkungen lagen. Den Betriebsdaten zufolge können Wärmepumpen auch im Bestand effizient arbeiten. Viele Projekte beschrieben zudem gezielte Maßnahmen zur Betriebsoptimierung, etwa durch hydraulischen Abgleich, Monitoring oder Anpassung der Regelung.
SoftAWERE
(Umweltbundesamt, 2026) Schulze, Max; Gröger, Jens; Behrens, Felix; Zagorski, Anna
Mit dem Forschungsvorhaben wurde Software-Entwickler*innen Werkzeuge an die Hand gegeben, die den Energieverbrauch und Ressourcenbedarf bereits im Entwicklungsprozess sichtbar machen. Damit sind die Voraussetzungen geschaffen, die Effizienzpotentiale der Software zu erkennen und Maßnahmen einzuleiten, die die Effizienz erhöhen und den Energieverbrauch senken.Hierfür wurden im Forschungsvorhaben SoftAWERE zwei Methoden entwickelt:1. „SoftAWERE-Light“: Eine vereinfachte Variante, die ohne Messungen auskommt und mit mathematischen Formeln eine Schätzung zur Energie- und Umweltwirkungen errechnet. Diese Variante eignet sich für Cloud- und virtualisierte Umgebungen, in denen eine physische Messung mit Messgeräten oder eine Messung über Server-Schnittstellen nicht möglich ist.2. „SoftAWERE“: Die vollständige Variante, welche ohne physische Messgeräte auskommt und auf den bestehenden Schnittstellen der Server und Betriebssystemen aufbaut.Folgende Ergebnisse und Methodiken konnten im Rahmen des SoftAWERE Forschungsvorhabens realisiert werden:1. Eine Herangehensweise und Methodik für die Einbettung von Messungen zum Energieverbrauch und zu Umweltwirkungen (Abiotischer Rohstoffverbrauch - ADP, Treibhausgaspotenzial - GWP, Kumulierter Energieaufwand – KEA und Wasserverbrauch – Water Usage) in gängigen Entwicklungsprozessen.2. Architektur und Aufbau eines digitalen Messlabors, mit dem die Methodik validiert werden kann und gängige quelloffene Bibliotheken hinsichtlich Energieverbrauch und Umweltwirkungen evaluiert werden können.3. Erarbeitung einer konzeptionellen Herangehensweise für eine Transparenzkennzeichnung für Software.Es wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens Workshops, Hackathons und ein Green Coding Summit durchgeführt.
Demonstrationsvorhaben zur umweltschonenden Herstellung verbrauchsminimierter Kühl- und Gefriergeräte mittels innovativer Vakuumtechnologie
(2025) Arzt, Ephraim; Bareiss, Verena; Braun, Jonas; Grimm, Markus; Hiemeyer, Jochen; Maucher, Benjamin; Wowra, Adrian; Deutschland. Umweltbundesamt; Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH; Schindler, Carsten
Ausgangssituation:
Über 90 % des Energieverbrauchs von Kühl- und Gefriergeräten werden zur Aufrechterhaltung der Temperaturdifferenz zwischen Geräteinnenraum und Geräteumgebung aufgebracht. Zur Reduzierung des Energieverbrauchs ist daher die Verbesserung der thermischen Isolierung ein wesentlicher Ansatzpunkt. Darüber hinaus steht für Liebherr im Fokus, von der Entwicklung, über die Produktion entlang der gesamten Prozesskette nach ökologischen Aspekten zu arbeiten. Mit dem Vorhaben sollte der von der LHG beschrittene Weg der Energieeinsparung, Umweltschonung und Nachhaltigkeit von der Entwicklung über die Produktion bis hin zum Recycling konsequent fortgesetzt werden.
Ziele / Lösungsansatz / Umwelteffekte:
Das Vorhaben zielte auf die erstmalige großtechnische Umsetzung eines vollkommen neuartigen Fertigungsprozesses für Kühl- und Gefriergeräte. Die Anlage sollte eine hohe Ressourcen- und Energieeffizienz im Fertigungsprozess, wie auch einen gegenüber dem Stand der Technik signifikant niedrigeren Energieverbrauch in der Gerätenutzung über die gesamte Lebensdauer ermöglichen. Weiterhin sollten eine verbesserte Reparierbarkeit und Recyclingfähigkeit der Geräte erreicht werden. Der Lösungsansatz umfasste im Kern einem neuartigen, technisch komplexen, hochautomatisierten Struktur- und Formgebungsprozess zur Umsetzung eines neuartigen Konstruktionsprinzips zur thermischen Isolation von Kühl- und Gefriergeräten. Unter innovativer Anwendung des Prinzips der Vakuumwärmedämmung wird dabei – dem Aufbau und dem Funktionsprinzip herkömmlicher Vakuumisolationspaneele (VIP) folgend – ein geometrisch komplexer, thermisch hocheffizient isolierender Vakuumgerätekörper nebst Vakuumgerätetür aufgebaut. Die Außenhülle der Vakuumkörper besteht aus einer Hochbarrierefolie, die das Vakuum inklusive des als Kernmaterial eingesetzten Perlits umschließt. Der entstehende Sandwichverbund aus Vakuumkörper, Innenbehälter (Kunststoff) und Außenhülle (Stahlblech) verleiht der Gehäusestruktur in Verbindung mit der Materialsteifigkeit des Perlits die erforderliche Steifigkeit. Die umgesetzte Fertigungsanlage umfasst die Prozessschritte Formgebung, Deckschichtanbringung und Evakuierung und ist auf eine Produktion von 50.000 Geräten pro Jahr ausgelegt. Die Geräte erreichen die Energieeffizienzklasse A, die Technologe erhielt den Namen BluRoX. Das Vorhaben wurde technisch erfolgreich umgesetzt und die erwarteten Umwelteffekte erreicht. PUSchaum als Dämmstoff entfällt ebenso wie ergänzende VIP, die in herkömmlichen sehr energieeffizienten Geräten zur Verbesserung der thermischen Isolation zum Einsatz kommen. Dies, in Verbindung mit einer modularen Kapselung der Kühltechnik, ermöglicht gegenüber dem Stand der Technik eine deutlich verbesserte Reparierbarkeit und Recyclingfähigkeit. Die Ergebnisse des Messprogramms zeigen auf, dass gegenüber einem repräsentativen Referenzgerät über Herstellung und mindestens 17-jähriger Nutzungsphase pro Gerät insgesamt rd. 1,6 MWh Energie und rd. 800 kg Treibhausgasemissionen (THG-Faktor: 0,498 kg/kWh) eingespart werden. Über eine angenommene 10-jährige Nutzungsdauer der Anlage und die – durch die mindestens 17-jährige Lebensdauer der Geräte – lange Wirkungsdauer der Energieeffizienzeffekte lässt sich auf Basis aktueller Stückzahlenprognosen eine kumulierte Energieeinsparung von mindestens 450 GWh und eine Reduzierung von Treibhausgasemissionen in Höhe von mindestens 224 kt durch das Vorhaben erzielen. 33 % der Einsparungen entfallen auf die Herstellung und 67 % auf die Nutzungsphase der Geräte.
Quelle: Forschungsbericht
Beschreibung
Ergebnisse