Infothek: allgemeine FAQ

Der Strom-Mix gibt an, welchen Anteil die unterschiedlichen Energieträger an der Stromerzeugung haben. Als Energieträger gelten fossile Rohstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas, Atomenergie sowie Erneuerbare Energien.

Zu unterscheiden sind der deutsche Strom-Mix und der Strom-Mix einzelner Energieversorger. Der deutsche Strom-Mix gibt an, welche Zusammensetzung der Strom im gesamten deutschen Stromnetz hat und entspricht dem Durchschnitt aller Energieversorger, die Strom ins Netz einspeisen. Der individuelle Strom-Mix eines Energieversorgers kann davon abweichen. Über die Wahl des Energieversorgers bestimmt der Stromkäufer, welcher Strom ins Netz eingespeist wird.

Unter dem Begriff Ökostrom wird Strom verstanden, der aus Erneuerbaren Energiequellen erzeugt wird. Hierzu zählen Wind- und Wasserkraft, Solarenergie, nachwachsende Rohstoffe und Geothermie. Die Erzeugung von Ökostrom ist umwelt- und klimafreundlich, da kaum Schadstoffe und CO₂ freigesetzt werden.

Es gibt spezielle Anbieter von Ökostrom. Ihre Angebote unterscheiden sich hinsichtlich des Strom-Mixes. Zum Teil wird auch Strom, der zu 50% aus Kraft-Wärme-Kopplung gewonnen wurde, als Ökostrom bezeichnet, da diese Anlagen so effizient sind, dass sie als ökologisch verträglich einzustufen sind.

Bleibt ein elektrisches Gerät nach dem Ausschalten in Betriebsbereitschaft, befindet es sich im so genannten Stand-by-Betrieb. Elektronische Geräte, wie Fernseher, Hi-Fi-Anlagen, Drucker und Computer verbrauchen auch im Stand-by-Betrieb Strom.

Kleine Lämpchen, ein brummendes Geräusch oder die Wärmeproduktion von Netzteilen weisen auf den Stand-by-Betrieb hin. Ursache hierfür ist, dass das Gerät nicht vollständig vom Netz getrennt wurde, etwa durch das Ausschalten mit der Fernbedienung oder durch das Fehlen eines echten Netzschalters.

In einem durchschnittlichen Haushalt können sich pro Jahr Stand-by-Verluste zwischen 400 und 800 kWh ergeben. Infolgedessen sollten elektronische Geräte nach ihrer Nutzung immer vollständig vom Netz getrennt werden. Dabei helfen schaltbare Steckdosenleisten oder das Herausziehen von Steckernetzteilen und Trafos. Die Höhe des Stand-by Verbrauchs von Elektrogeräten sollte bei einer Kaufentscheidung berücksichtigt werden.

Die Beleuchtung macht bis zu 12 Prozent unseres Stromverbrauchs im Haushalt aus und ist nach den Haushaltsgeräten die größte Verbrauchsquelle.

Herkömmliche Glühlampen haben eine geringe Energieeffizienz, da der Großteil des eingesetzten Stroms als Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Stromsparende Alternativen sind Energiesparlampen und LEDs.

Energiesparlampen (Kompakt-Leuchtstofflampen) verbrauchen bis zu 80 Prozent weniger Strom als herkömmliche Glühlampen. Durch den geringeren Verbrauch und die längere Lebensdauer spart eine Energiesparlampe im Laufe ihres Lebens zwischen 60 und 150 Euro. Eine zukünftige Alternative zu Energiesparlampen sind LEDs (lichtemittierende Dioden): Weiße LEDs verbrauchen zwei Drittel weniger Strom als herkömmliche Glühlampen. Sie benötigen weniger Energie zur Herstellung als Energiesparlampen und sind leichter zu entsorgen. Ihre Entwicklung als Raumbeleuchtung steckt jedoch noch in den Anfängen.

Energielabels zeigen den Energieverbrauch von elektrischen Geräten auf. Beim Neukauf von elektrischen Geräten helfen sie, Geräte mit dem niedrigsten Energieverbrauch zu erkennen.

Für Haushaltsgeräte und Lampen gibt das EU-Label Auskunft über deren Effizienz: Geräte mit dem niedrigsten Energieverbrauch werden mit A (weitere Effizienzsteigerung mit A+ und A++) gekennzeichnet, die mit dem höchsten Verbrauch mit G. Das EU-Label stellt immer nur Geräte aus einer Funktionskategorie einander gegenüber und hilft so, die Effizienz unterschiedlicher Modelle zu vergleichen.

Beim Kauf von Bürogeräten wie Computer, Monitor, Drucker und Kopierer sollte auf das Energy-Star-Label der EU geachtet werden. Grundlage für die Vergabe des Labels ist der Energieverbrauch, der einen bestimmten Wert, z.B. in den Kategorien Standy-by und Betrieb, nicht überschreiten darf.

Die Energieeinsparverordnung (EnEV) wurde am 1. Februar 2002 in Kraft gesetzt, mit dem Ziel, den Energiebedarf von Gebäuden zu senken: Für Neubauten wurde der maximale Energiebedarf um etwa 30% gegenüber dem vorherigen Standard gesenkt. Für bestehende Gebäude wurden Anforderungen für einzelne Sanierungsmaßnahmen vorgeschrieben, um auch hier die vorhandenen Energieeinsparpotenziale stärker auszuschöpfen. Die Anforderungen wurden in späteren Novellierungen des Gesetzes weiter verschärft.

Die wichtigste Kenngröße, um die Energieeffizienz von Neubauten zu beurteilen, ist der maximale Jahres-Primärenergiebedarf. Dieser berücksichtigt neben dem energetischen Zustand der Gebäudehülle und der Heizungstechnik auch den eingesetzten Energieträger.
Für bestehende Gebäude schreibt die EnEV energetische Anforderungen vor, wenn diese modernisiert, umgebaut oder erweitert werden.
Zur Erhöhung der Transparenz für Hausbesitzer und Mieter wurde mit der EnEV 2007 außerdem der Energieausweis eingeführt, mit dem der energetische Zustand von Neubauten und Bestandsgebäuden dokumentiert wird.
Mit der EnEV 2009, die im Oktober 2009 in Kraft trat, soll der Energieverbrauch eines Gebäudes um weitere 30 Prozent gesenkt werden.

Der Energieausweis gibt Auskunft über den energetischen Zustand eines Gebäudes. Energieausweise müssen ausgestellt werden, wenn Häuser neu gebaut oder größere Umbauten vorgenommen werden. Auch Hausbesitzer, die ein Haus oder eine Wohnung verkaufen oder neu vermieten, müssen Interessenten einen Energieausweis vorlegen.

Es gibt zwei Ausstellungsvarianten: Beim Verbrauchsausweis wird der Energieverbrauch der vergangenen drei Jahre zu Grunde gelegt. Der Bedarfsausweis ermittelt den Energiebedarf aufgrund des energetischen Zustands des Gebäudes.

Gebäude bis einschließlich vier Wohneinheiten müssen den Bedarfsausweis vorweisen, wenn der Bauantrag vor dem 1. November 1977 gestellt wurde und der Dämmstandard nicht der ersten Wärmeschutzverordnung 1977 entspricht. Alle anderen Bestandsgebäude können zwischen Verbrauchs- und Bedarfsausweis wählen. Für Neubauten sind bereits seit 2002 Bedarfsausweise vorgeschrieben.

In Zukunft werden unsere Anforderungen an Telekommunikation, Multimedia und Gebäudeautomatisierung steigen. Immer mehr Angebote in diesen Bereichen werden den Alltag komfortabler und unseren Umgang mit den modernen Medien vielfältiger machen. Damit ein Gebäude auch für zukünftige Anforderungen gerüstet ist, sollte sowohl beim Neubau als auch bei einer Altbausanierung auf eine intelligente und flexible Gebäudeverkabelung geachtet werden.

Hier bietet sich die sternförmige Verlegung eines Datennetzes mit mindestens zwei Ausgängen in allen Aufenthaltsräumen und im Flur an. Alle Geräte können so zukünftig über einen zentralen Verteilpunkt direkt angesteuert und bedient werden. Zusätzliches Verlegen von Leerrohren ermöglicht auch das nachträgliche Einziehen von Kabeln.

Die Liberalisierung des Strommarkts hat zu einer verstärkten Bedeutung des Stromhandels geführt. Stromhandel bedeutet, dass ein Unternehmen elektrische Energie am Großhandelsmarkt kauft und verkauft.

Neben dem klassischen Stromkauf von Stromlieferanten über langfristige Lieferverträge wird Strom heute zunehmend an der Börse gehandelt. Die erste Strombörse wurde 1993 in Oslo eröffnet, in Deutschland folgte die European Energy Exchange (EEX) in Leipzig.

Die Strompreise an der Börse werden durch Angebot und Nachfrage gebildet und sind daher starken Schwankungen ausgesetzt. Gehandelt wird mit zeitlich abgegrenzten Mengen an Strom: Der Terminmarkt ist gekennzeichnet durch langfristige Geschäfte mit einer Vertragslaufzeiten von bis zu mehreren Jahren. Auf dem Spotmarkt werden Strommengen mit kürzerer Laufzeit gehandelt.

Die Ökosteuer ist nicht eine einzige Steuer, sondern beschreibt die Änderungen, die mit der Ökologischen Steuerreform eingeführt wurden. Dazu zählt die Erhöhung der Mineralölsteuer (seit 2007 Energiesteuer) und die neu eingeführte Stromsteuer. Ziel der Ökologischen Steuerreform ist es, Energie zu verteuern, um Anreiz zum Energiesparen zu geben, und Arbeit durch eine Senkung der Lohnnebenkosten zu entlasten.

Die Ökosteuer wurde zwischen 1999 und 2003 stufenweise eingeführt. In 2008 betrug die Stromsteuer 2,05 Cent pro kWh, die Energiesteuer für Heizöl 61,35 Euro pro 1.000 Liter und für Erdgas 5,50 Euro pro MWh. Die Energiesteuer für Treibstoffe ist gestaffelt nach Schwefel- und Bleigehalt und reicht von 0,47 bis 0,72 Cent pro Liter.

Sowohl für Biokraftstoffe als auch für Erdgas als Kraftstoff gilt bis 2012 bzw. 2020 ein ermäßigter Energiesteuersatz.

Der Emissionshandel ist ein ökonomisches Instrument zur Reduzierung von CO₂-Emissionen. Er wurde 2005 in der EU eingeführt.

Ziel des Emissionshandels ist es, dort CO₂ einzusparen, wo die Einsparungen am kostengünstigsten realisiert werden können. Betreiber von Kraftwerken und anderen energieintensiven Industrieanlagen erhalten Zertifikate, die sie zum Ausstoß einer genau festgelegten Menge an CO₂ berechtigen. Verursacht die Anlage mehr Emissionen, muss der Betreiber zusätzliche Zertifikate kaufen. Werden weniger Emissionen verursacht, kann der Betreiber die überzähligen Emissionszertifikate verkaufen.

Die Festlegung der Gesamtmenge an Zertifikaten und deren Verteilung erfolgt im Nationalen Allokationsplan. In der zweiten Handelsperiode (2008 bis 2012) wurde die Gesamtzuteilung gegenüber der ersten Handelsperiode um 57 Mio. Tonnen CO₂ pro Jahr verringert. 10 Prozent der ausgegebenen Zertifikate wurde versteigert, der Rest wurde kostenlos zur Verfügung gestellt. Zukünftig sollen alle Zertifikate versteigert werden.

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) soll den Ausbau der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien fördern. Zu diesem Zweck verpflichtet es Stromnetzbetreiber, Strom aus Erneuerbaren Energien vorrangig abzunehmen und dafür einen festgelegten Preis zu zahlen.

Gefördert wird die Stromerzeugung aus Wasserkraft, Deponiegas, Klärgas und Grubengas, Biomasse, Geothermie, Windenergie und Photovoltaik. Durch das EEG erhält der Betreiber solcher Anlagen über einen vorgegebenen Zeitraum für seinen erzeugten Strom einen festen Vergütungssatz vom Netzbetreiber. Der Vergütungssatz ist so festgelegt, dass er den wirtschaftlichen Betrieb der Anlagen ermöglicht. Für neu installierte Anlagen sinkt der Satz jährlich um einen bestimmten Prozentsatz (Degression).

Die Kosten des EEG werden unter den Energieversorgungsunternehmen gleichmäßig aufgeteilt und fließen in die Strompreise ein. Seit Inkrafttreten des EEG ist der Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung stark gestiegen.

Das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWK-Gesetz) fördert die Erhaltung, die Modernisierung und den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung in Deutschland. Bis zum Jahr 2020 soll ein Viertel des Stromverbrauchs durch KWK-Anlagen gedeckt werden. KWK bedeutet, dass gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt werden.

Wie beim EEG muss Strom aus KWK-Anlagen vorrangig abgenommen und mit festen Sätzen vom Netzbetreiber vergütet werden. Die Höhe der Vergütung ist gestaffelt nach der Art der Anlage: Gefördert werden neue und modernisierte Anlagen. Bestehende, nicht modernisierte Anlagen erhalten einen geringeren Vergütungssatz, der die frühzeitige Stilllegung der Anlagen verhindern soll. Weiterhin orientiert sich die Vergütung an der Leistung der Anlage.

Auch nicht ins Netz eingespeister Strom zur Eigenversorgung sowie der Ausbau von Nah- und Fernwärmenetzen wird gefördert.

Der Strompreis setzt sich aus drei Bestandteilen zusammen: Stromerzeugung, Netznutzung sowie Steuer, Abgaben und Umlagen.

Der Anteil der Kosten der Stromerzeugung am Strompreis beträgt nur etwa 20 Prozent. Darin enthalten ist auch der Gewinn der Energieversorgungsunternehmen. Für die Stromnetznutzung fällt ein staatlich reguliertes Entgelt an, das etwa 40 Prozent des Strompreises beträgt. Weitere 40 Prozent sind Steuer, Abgaben und Umlagen. Dazu zählen auch die Konzessionsabgabe, die für die Nutzung von öffentlichen Verkehrswegen anfällt und an die Gemeinden zu entrichten ist. Umlagen entstehen durch das KWK-Gesetz und das EEG, der Steueranteil besteht aus Ökosteuer und Umsatzsteuer.

Das „Gesetz zur Öffnung des Messwesens in den Bereichen Strom und Gas für den Wettbewerb“ macht es möglich, dass Stromzähler und Gaszähler von unabhängigen dritten Messstellenbetreibern – und nicht ausschließlich vom Netzbetreiber – betrieben werden können. Verbraucher können also ein anderes Unternehmen zur Strom- und Gasverbrauchs-Messung auswählen. Diese Liberalisierung des Messwesens soll zu sinkenden Messentgelten führen.

Zudem regelt das Gesetz die Umstellung auf neue Zählertechnologien und das so genannte „smart metering“. Messstellenbetreiber sind ab Januar 2010 unter bestimmten Voraussetzungen verpflichtet, intelligente Zähler (smart metering) anzubieten, die dem Anschlussnutzer seinen tatsächlichen Verbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit widerspiegeln. Dadurch sollen Endkunden in die Lage versetzt werden, ihren Energieverbrauch besser zu steuern und Einsparpotenziale zu erschließen.

Der Begriff Unbundling beschreibt die Trennung des Netzbetriebs von den im Wettbewerb stehenden Aufgaben - Erzeugung und Versorgung - innerhalb eines Energieversorgungs-unternehmens. Unbundling (deutsch: Entflechtung) ist eine wichtige Voraussetzungen für einen funktionierenden Wettbewerb in den Gas- und Strommärkten.

Betroffen von den Regelungen zur Entflechtung sind vor allem die großen vertikal integrierten Energiekonzerne, die vor der Liberalisierung auf allen Marktebenen - von der Energieerzeugung über die Netzbetreibung bis hin zur Energieversorgung - tätig waren und mehr als 10.000 Kunden haben. Da eine solche Monopolstellung den freien Wettbewerb und den ungehinderten Zugang für andere Energieversorger zum Stromnetz behindern könnte, sieht das Unbundling die gesellschaftsrechtliche Entflechtung der Energiekonzerne vor. Dies bedeutet, dass das Netz in einer vom Energiekonzern unabhängigen Gesellschaft geführt werden soll. Die Gesellschaft kann aber eine Tochter des Energiekonzerns sein. Die strengste Art der Entflechtung – die eigentumsrechtliche Entflechtung – wird derzeit in Deutschland nicht gefordert. Sie sähe vor, dass das Netz komplett unabhängig vom Energiekonzern sein müsste und keine Verbindung vorliegen dürfte.

Die Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnen ist eine selbständige Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie mit Sitz in Bonn. Ihre Aufgaben bestehen in der Aufrechterhaltung und der Förderung des Wettbewerbs in den so genannten Netzmärkten.

Seit 2006 hat die Bundesnetzagentur auch die Aufsicht über den deutschen Strom- und Gasmarkt. Ihre wesentlichen Aufgaben sind dabei die Genehmigung der Entgelte für die Durchleitung von Strom und Gas durch die Versorgungsnetze und die Gewährleistung eines diskriminierungsfreien Netzzugangs. Um den Wettbewerb auf dem Energiemarkt zu sichern, müssen alle Unternehmen die gleichen Möglichkeiten zur Netznutzung und Durchleitung haben.

Mit Durchleitung ist der Transport von Strom und Gas durch Versorgungsnetze gemeint. Im Rahmen des liberalisierten Energiemarktes ist die diskriminierungsfreie Durchleitung eine wesentliche Voraussetzung für einen funktionierenden Markt.

Die Versorgungsnetze gehören innerhalb eines Gebietes immer nur einem Netzbetreiber, werden aber sowohl von Energielieferanten zur Belieferung von Kunden als auch von Kraftwerksbetreibern zur Einspeisung von Strom benötigt. Der Netzbetreiber ist verpflichtet, allen Energielieferanten und –erzeugern einen diskriminierungsfreien Zugang zum Netz zu ermöglichen. Für die Durchleitung kann er ein Netznutzungsentgelt erheben. Netzzugang und Netznutzungsentgelt werden von der Bundesnetzagentur geregelt.

Elektroantriebe sind eine Alternative zu konventionellen Verbrennungsmotoren. Als Hybridantrieb werden sie bereits heute eingesetzt. Reine Elektroantriebe in Kombination mit einer Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien sind eine Vision für eine zukünftige umweltfreundliche Mobilität.

Hybridfahrzeuge haben sowohl einen Verbrennungs- als auch einen Elektromotor. Die Bremsenergie wird in einer Batterie gespeichert und treibt den Elektromotor an. Die Kraftstoffeinsparung beträgt – je nach Anteil des elektrischen Antriebs – zwischen 5 und 25 Prozent. Hybridfahrzeuge sind vor allem auf Kurzstrecken und im Stadtverkehr effizient.

Das reine Elektrofahrzeug konnte sich noch nicht aus seinem Nischendasein befreien. Hemmnisse liegen insbesondere bei der unzureichenden Leistungsfähigkeit der Batterie und damit auch der Reichweite. Dabei ist diese Art der Mobilität von hoher Bedeutung für die Zukunft. Tanken Elektroautos Strom aus Erneuerbaren Energiequellen, fahren sie nahezu CO₂-frei und verbrauchen obendrein keine endlichen fossilen Energieträger.

Genügend Wärme bereitzustellen, um unsere Häuser behaglich warm zu machen und das Brauchwasser zu erwärmen – das ist die Aufgabe der Heizung. Dabei unterscheiden sich Heizungen im Wesentlichen durch die Wahl des Energieträgers. Der Energieträger in Zusammenhang mit der eingesetzten Heiztechnik ist ein wichtiges Kriterium für die Effizienz einer Heizung.

Das Prinzip einer Zentralheizung ist – unabhängig vom Energieträger – gleich: Erwärmtes Wasser wird mittels des Wärmeverteilungssystems zu den Heizkörpern befördert. An den Heizkörperoberflächen wird die Wärme an den Raum abgegeben, der beheizt werden soll. Das abgekühlte Wasser fließt über die Rücklaufleitungen wieder zurück zum Wärmeerzeuger.

In einer Ölheizung wird die Wärme für Heizung und Brauchwasser durch die Verbrennung von Heizöl erzeugt. Dabei versprüht ein Zerstäubungs-Gebläsebrenner das Heizöl mit einer Düse und vernebelt es durch ein Gebläse zu einem brennfähigen Öl-Luft-Gemisch.

Derzeit sind überwiegend Ölheizungen mit Niedertemperaturkessel im Einsatz, bei Neuinstallationen setzt sich die effizientere Brennwerttechnik verstärkt durch. Ölheizungen verursachen im Vergleich zu anderen Energieträgern die höchsten Schadstoffemissionen. Um Emissionen zu reduzieren, wird seit dem 1. Januar 2009 schwefelarmes Heizöl steuerlich gefördert, da dieses sauberer verbrennt als herkömmliches Heizöl.

Der Anteil der Ölheizungen an der Wärmeerzeugung ist in den letzten Jahren gesunken und liegt heute bei ca. 30 Prozent. Ölheizungen haben aufgrund eines Öltanks einen hohen Platzbedarf.

In einer Gasheizung wird die Wärme für Heizung und Brauchwasser durch die Verbrennung von Erdgas erzeugt. Moderne Gasheizungen sind mit der Brennwerttechnik ausgestattet und verbrennen dadurch das Erdgas sehr sauber und effizient. Die entstehenden Verbrennungsgase sind annähernd frei von schwefelhaltigen Rückständen. Der CO₂-Ausstoß pro kWh ist geringer als bei Ölheizungen. Brennwertgeräte nutzen die Kondensationswärme des Wasserdampfes im Abgas und haben dadurch – im Vergleich zu konventionellen Heizkesseln - eine bis zu 20 Prozent bessere Energieausnutzung.

Für den Betrieb einer Gasheizung ist der Anschluss an das öffentliche Gasnetz notwendig. Moderne Gas-Brennwertheizungen arbeiten auch mit Bioerdgas, wobei sich der CO₂-Ausstoß weiter verringert.

Beim Bezug von Fernwärme entfällt der eigene Brenner und Heizkessel. Fernwärme wird zentral in größeren Kraftwerken produziert und über Fernwärmenetze zu den Fernwärme-Kunden transportiert. Die Wärmeübertragung erfolgt über einen Wärmetauscher in einer so genannten Fernwärme-Kompaktstation.

Fernwärme ist meist ein Nebenprodukt bei der Stromerzeugung in großen Kraftwerken (Kraft-Wärme-Kopplung). Aber auch in Müllverbrennungsanlagen kann Wärme zentral erzeugt werden. Als Wärmeträger dient in der Regel Wasser oder Dampf mit geringem Druck.

Beim Transport der Fernwärme zu den Kunden entstehen hohe Wärmeverluste. Deswegen ist die Auskopplung von Fernwärme vor allem sinnvoll und effizient, wenn die Wege vom Kraftwerk zum Verbraucher kurz sind und ausreichend Abnehmer zur Verfügung stehen.

Bei der Stromproduktion in Kraftwerken entsteht eine große Menge Abwärme. Wird diese ausgekoppelt und als Fernwärme oder industrielle Prozesswärme genutzt, spricht man von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Durch die gleichzeitige Erzeugung von Wärme und Strom sind KWK-Anlagen mit bis zu 90% Wirkungsgrad deutlich effizienter als Kraftwerke zur reinen Stromerzeugung.

In konventionellen Heizkraftwerken können Gasturbinen-, Dampfturbinen- und kombinierte Gas- und Dampfturbinenanlagen zur KWK genutzt werden. Kleinere Heizkraftwerke arbeiten vornehmlich mit Verbrennungsmotor, Stirlingmotor oder Brennstoffzelle und versorgen dezentral mit Strom und Wärme.

Trotz der hohen Effizienz von KWK-Anlagen und dem damit verbundenen Umweltnutzen stellen sie bislang nur einen Anteil von ca. 12% der Stromerzeugung. Ein häufiges Hindernis für neue KWK-Anlagen ist das fehlende Fern- oder Nahwärmenetz.

Brennwertkessel sind besonders effiziente Niedertemperaturkessel. Sie nutzen die Restwärme des Wasserdampfes in den Abgasen und speisen sie wieder in den Heizkreislauf ein. Dadurch erreichen sie im Gegensatz zu herkömmlichen Niedertemperaturkesseln Energieeinsparungen von 10 bis 20 Prozent.

Je niedriger die Temperatur des Heizungsrücklaufs, desto mehr Wärme kann an das abgekühlte Wasser abgegeben werden. Deswegen arbeiten Brennwertheizungen vor allem bei niedrigen Vorlauftemperaturen optimal und sind insbesondere im Frühjahr und im Herbst besonders effizient. Außerdem gilt: Je besser die Wärmedämmung des Hauses und je größer die Heizflächen (große Heizkörper oder Fußbodenheizung) sind, desto niedriger ist die Rücklauftemperatur des Heizwassers.

Brennwertkessel gibt es für Öl- und Erdgasheizungen. Vorteilhaft sind sie insbesondere bei Erdgas, da hier der Wasserdampfgehalt höher ist als bei Öl und damit auch die Energieausbeute.

Niedertemperaturkessel waren sowohl bei Gas als auch bei Öl lange die Standardheiztechnik. Inzwischen werden sie immer mehr von Brennwertkesseln abgelöst.

Frühere Konstanttemperaturkessel erhitzten das Wasser rund um die Uhr auf ca. 90°C. Dadurch sollte das Kondensieren des Wasserdampfes im Abzug verhindert werden, das für diese Kesselart gefährlich ist. Verbunden mit dieser Betriebsweise ist ein hoher Bereitschafts- und Abstrahlungsverlust und ein dementsprechend hoher Öl- bzw. Gasverbrauch. Im Niedertemperaturkessel kann die Heizwassertemperatur nach dem tatsächlichen Bedarf geregelt werden. Der Kessel kann selbst mit einer geringen Eintrittstemperatur des Heizungsrücklaufwassers von 35 bis 40 Grad Celsius betrieben werden. Speziell konstruierte Wärmeübertragungsflächen verhindern beim Niedertemperaturkessel, dass die säurehaltigen Abgase in der Brennkammer kondensieren und den Kessel von innen her zerfressen.

Während alte Heizkessel im Schnitt einen Wirkungsgrad von 50 bis 60 Prozent hatten, erreichen Niedertemperaturkessel Werte von ca. 90 Prozent.

Das Wärmeverteilungssystem sorgt dafür, dass das im Heizkessel erwärmte Wasser in die Heizkörper fließt, um die Räume mit Wärme zu versorgen. Die wesentlichen Bestandteile sind ein Rohrsystem und eine Umwälzpumpe, die dafür sorgt, dass das Heizungswasser zwischen Heizkessel und Heizkörpern zirkuliert.

Heute werden in der Regel Zweirohrsysteme zur Verteilung des Heizungswassers installiert. Der Vorteil ist, dass jeder Heizkörper mit Heizwasser gleicher Temperatur versorgt wird, da jeder Heizkörper über eine eigene Vor- und Rücklaufleitung verfügt.

Umwälzpumpen sind während der Heizperiode ständig im Betrieb und verbrauchen viel Strom. Alte Pumpen, die über keine elektronische Regelung verfügen, sollten mit einer Zeitschaltuhr versehen werden, um die Betriebszeiten dem tatsächlichen Bedarf anzupassen. Bei der Anschaffung einer neuen Pumpe sollte auf die Energieeffizienzklasse A geachtet werden. Die Regelung der Pumpe sollte so eingestellt sein, dass sie sich an den tatsächlichen Bedürfnissen orientiert. Neue, hocheffiziente Pumpen benötigen nur noch 20 Prozent des Stroms, den eine 20 Jahre alte Pumpe verbrauchte.

Bei Heizungen und Kraftwerken ist der Wirkungsgrad eine wichtige Größe. Er gibt an, wie das Verhältnis von Energieertrag zu Energieeinsatz ist. Damit ist der Wirkungsgrad das Maß für die Effizienz von Energieumwandlungsprozessen.

Der Wirkungsgrad ist abhängig von der eingesetzten Technik: Gas- und Dampfturbinenkraft-werke haben einen Wirkungsgrad von 50 bis 60 Prozent, während reine Gasturbinen-kraftwerke nur einen Wert von 40 Prozent erreichen. Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen erreichen Wirkungsgrade bis zu 90 Prozent.

Auch bei Heizungsanlagen ist die Technik entscheidend: Alte Konstanttemperaturkessel haben einen Wirkungsgrad von ca. 60 Prozent, Niedertemperaturkessel von über 90 und Brennwertkessel erreichen sogar Wirkungsgrade von über 100 Prozent, bezogen auf den Heizwert.

Der Heizwärmebedarf eines Gebäudes – in der Regel als Jahres-Heizwärmebedarf angegeben – gibt an, wie viel Energie die Heizung bereitstellen muss, um alle Räume auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen. Er wird in der Einheit Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr (kWh/qm*a) angegeben und ist ein Maß für die energetische Qualität eines Gebäudes.

Einfluss auf den Heizwärmebedarf haben zum einen Wärmeverluste, die in Abhängigkeit der Dämmqualität von Außenwand, Fenster und Dach (Transmissionswärmebedarf) und durch das notwendige Lüften (Lüftungswärmebedarf) entstehen. Zum anderen ist für die Höhe des Heizwärmebedarfs entscheidend, wie hoch die Wärmegewinne durch andere Quellen, wie beispielsweise Körperwärme und Abwärme von Geräten, und die passiv eintretende Solarwärme, die durch die Fenster ins Gebäude einfällt, ist.

Die Heizkörper geben die im Heizkessel erzeugte Wärme an die Räume eines Gebäudes ab. Sie haben damit nicht nur Einfluss auf den Heizenergieverbrauch, sondern auch auf den Komfort und die Behaglichkeit eines Hauses.

Klassische Heizkörper (Radiatoren) geben ihre Wärme überwiegend über Konvektion ab: Sie erwärmen die Luft, diese steigt auf, erwärmt den Raum, kühlt unter der Decke allmählich wieder ab und sinkt wieder zu Boden. Die Regulierung der Raumtemperatur erfolgt durch ein Thermostatventil.

Flächenheizungen z.B. im Fußboden geben ihre Wärme als Strahlungswärme ab. Dabei handelt es sich um elektromagnetische Wellen im Infrarotbereich, die wieder in Wärme umgewandelt werden, sobald sie auf einen Körper auftreffen. Strahlungswärme ist die für uns Menschen behaglichste Form der Wärmeübertragung. Die Fußbodenheizung ist das ideale Heizungssystem für den Einsatz von Brennwerttechnik, Wärmepumpen und Solarkollektoren in gut gedämmten Häusern.

Das Thermostatventil ist für die individuelle Regelung der Temperatur in einem Raum zuständig. Bei richtiger Auslegung und Einstellung der Heizung lässt sich mit dem Thermostatventil die Temperatur in einem Raum genau einstellen.

Im Inneren des Thermostats befindet sich ein Temperaturfühler, der ein Ventil je nach vorgewählter Temperatur öffnet oder schließt. Öffnet das Ventil, strömt warmes Heizungswasser in den Heizkörper, schließt das Ventil, wird der Durchfluss gestoppt. Die Stufe 3 eines Thermostats entspricht üblicherweise einer Raumtemperatur von 20°C. Ist die Temperatur im Raum niedriger als 20°C, öffnet das Ventil, ist die Temperatur höher, schließt es. Folglich regelt das Ventil die Raumtemperatur automatisch, ein Überheizen wird verhindert. Beim Lüften sollte stets darauf geachtet werden, dass der Thermostat auf „0“ steht, damit nicht Heizwärme unnütz zum Fenster hinaus gelüftet wird.

Ein angenehmes Raumklima zeichnet sich durch die richtige Temperatur, frische Luft und einen nicht zu hohe oder zu niedrige Luftfeuchtigkeit aus.

Für eine ausreichende Frischluftzufuhr und die Reduzierung der Luftfeuchtigkeit ist richtiges Lüften unverzichtbar. In einem Drei-Personen-Haushalt können täglich bis zu acht Liter Feuchtigkeit durch Kochen, Duschen oder Zimmerpflanzen entstehen. Diese Feuchtigkeit kann zu einem unangenehmen Raumklima und zu Schimmelpilzbildung führen. Die Lüftung sollte regelmäßig manuell über die Fenster oder kontrolliert über Lüftungsanlagen erfolgen.

Steigende Komfortansprüche lassen den Bedarf an klimatisierten Räumen rasant wachsen. In hiesigen Breiten werden vor allem Büro- und Verkaufsräume, aber auch Stallungen in zunehmendem Ausmaß gekühlt. Da Klimatisierung mit einem hohen Energiebedarf einhergeht, ist vor allem hier auf eine effiziente Technik zu achten.

Kontrollierte Wohnraumlüftung bezeichnet das Lüften mittels einer Lüftungsanlage. Insbesondere in sehr gut gedämmten und dichten Gebäuden kann der Einbau einer Lüftungsanlage sinnvoll sein, um eine hohe Qualität der Raumluft sicherzustellen.

Die kontrollierte Wohnraumbelüftung kann über einfache Abluftanlagen oder durch Zu- und Abluftanlagen mit zusätzlicher Wärmerückgewinnung erfolgen. Abluftanlagen führen die verbrauchte Luft mit einem Ventilator ab. Damit frische Luft nachströmen kann, werden in den Fenstern der Räume so genannte Außenwand-Luftdurchlässe installiert. Zu- und Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung sind mit einem Wärmetauscher ausgestattet. Dieser wärmt die kalte Außenluft durch die warme Abluft vor. Hierdurch wird wertvolle Heizenergie eingespart.

Durch verschiedene bauliche Maßnahmen lässt sich der Energiebedarf von Häusern erheblich senken. Je nach Höhe des Energiebedarfs unterteilt man Energiesparhäuser in Niedrigenergiehaus, Passivhaus und Plus-Energiehaus. Amtliche Definitionen für diese Kategorien gibt es nicht, da sie keine bestimmten Bauweisen beschreiben, sondern Verbrauchsstandards darstellen.
Maßnahmen, die den Energiebedarf von Gebäuden senken, werden seit Ende der 70er Jahre von politischer Seite gefordert. Die Vorgaben in Form von Gesetzen und Verordnungen werden seitdem regelmäßig verschärft. Heute gilt die Energieeinsparverordnung (EnEV) in der Fassung von 2009.
Der Begriff „KfW – Effizienzhaus“ bezieht sich auf spezielle Förderprogramme der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW). Neubauten, die einen festgelegten maximalen Primärenergiebedarf bezogen auf die Nutzfläche nicht überschreiten, werden mit einem zinsgünstigen Kredit gefördert.

Gebäude werden als Niedrigenergiehäuser bezeichnet, wenn ihr Heizwärmebedarf unter 70 kWh pro Quadratmeter und Jahr liegt. Erreicht werden kann dieser niedrige Bedarf vor allem durch eine gute Dämmung von Außenwänden, Kellerdecken und Dachflächen, den Einbau von Wärmeschutzfenstern, die Reduzierung von Wärmebrücken und den Einsatz einer effizienten Heizungsanlage.
Seit Inkrafttreten der Energieeinsparverordnung 2002 ist die Niedrigenergie-Bauweise gesetzlicher Standard geworden. Auch Altbauten können durch entsprechende bauliche Maßnahmen auf Niedrigenergiehaus-Standard saniert werden.

Ein Passivhaus hat einen noch geringeren Energiebedarf als das Niedrigenergiehaus:
Nach der Definition des Passivhaus-Instituts Darmstadt liegt der Heizwärmebedarf eines Passivhauses bei maximal 15 kWh pro qm und Jahr. Durch die extrem gute Wärmedämmung, die kompakte Bauweise und die sehr hohe Luftdichtheit entweicht kaum noch Wärme nach draußen. Die nach Süden ausgerichteten Passivhausfenster nutzen das einfallende Sonnenlicht und geben es als Wärme in den Raum ab (passive Solarenergienutzung).
Eine herkömmliche Heizungsanlage besitzt ein Passivhaus nicht. Die Beheizung erfolgt über eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Die Anlage führt die warme, verbrauchte Luft nach außen und führt frische Luft zu. Im Wärmetauscher wird dabei die kühlere Frischluft durch die warme Abluft erwärmt. So zeichnet sich das Passivhaus durch frische, angenehm temperierte Luft und gleichzeitig geringen Energieverbrauch aus.

Ein Plus-Energiehaus geht noch einen Schritt weiter als das Passivhaus: Wie das Passivhaus kann das Plus-Energiehaus seinen extrem geringen Heizwärmebedarf selber decken und kommt ohne herkömmliche Heizung aus. Durch die Nutzung von Solarenergie erreicht das Plus-Energiehaus darüber hinaus sogar eine positive Energiebilanz, d.h. es produziert also mehr Energie, als es selber verbraucht.
Plus-Energiehäuser verfügen – im Gegensatz zu Passivhäusern – über Anlagen zur aktiven Solarenergienutzung, wie z.B. Solarwärme- und Solarstromanlagen. Durch die Südausrichtung des Gebäudes sowie großflächige und lichtdurchlässige Fassaden wird außerdem die passive Solarenergie-Ausbeute optimiert. Die überschüssige Wärme wird gespeichert, der erzeugte Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Fenster haben einen großen Einfluss auf den Heizenergieverbrauch und den Komfort eines Gebäudes. Fenster mit einer Dreifach-Wärmeschutzverglasung können Wärmeverluste erheblich reduzieren. Sie bestehen aus drei Scheiben und einer Schicht, die die Wärmestrahlung reflektiert. Der Raum zwischen den Scheiben ist mit Edelgas gefüllt. Diese Verglasung weist einen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) von 0,7 W/(qm/K) auf. Zum Vergleich erreicht eine Zwei-Scheiben-Isolierverglasung einen Wert von 2,8, eine Zwei-Scheiben-Wärmeschutzverglasung einen Wert von 1,1.

Um den Wärmeschutz eines Fensters zu ermitteln, sind neben dem U-Wert der Verglasung die Qualität des Fensterrahmens, das Material des Glasabstandshalters sowie die Ausführung der Dichtungen von Bedeutung.

Besonders in Gebäuden, die eine große Fensterfläche aufweisen, ist ein sommerlicher Wärmeschutz von Bedeutung, um die Temperaturen im Sommer in einem zumutbaren Temperaturbereich zu halten - ohne zusätzliche Kühlmaßnahmen. Die EnEV fordert einen Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes, wenn der Anteil der Fensterfläche mehr als 30% der gesamten Gebäudehüllfläche ausmacht.

Ein sommerlicher Wärmeschutz kann durch herkömmliche Sonnenschutzvorrichtungen, wie Jalousien, Markisen oder bauliche Verschattungen, erreicht werden. Dabei sind außen liegende Vorrichtungen deutlich wirksamer als innen liegende, da die Wärme nicht in das Gebäude eindringt.
 
Eine weitere Möglichkeit sind Sonnenschutzverglasungen oder reflektierende Sonnenschutzfolien, die nachträglich auf Fenster aufgebracht werden. Eine innovative Lösung versprechen schaltbare Verglasungen, die ihre optischen Eigenschaften je nach Sonneneinstrahlung verändern können.

Mit Erdgas kann nicht nur geheizt werden, auch als Kraftstoff ist es eine günstige und umweltfreundliche Alternative. An Tankstellen findet man Erdgas in der Regel als CNG (compressed natural gas). Erdgasfahrzeuge werden inzwischen von zahlreichen Fahrzeugherstellern serienmäßig hergestellt.

Dabei wird zwischen Autos unterschieden, die für den reinen Erdgasbetrieb ausgelegt sind (monovalent) und solchen, bei denen in einem zweiten Tank herkömmlicher Ottokraftstoff mitgeführt wird (bivalent). Auch die Umrüstung eines herkömmlichen Benzin-Fahrzeugs auf den Erdgasbetrieb ist möglich.

Die Neuanschaffung eines Erdgasfahrzeuges wird von vielen Energieversorgern bezuschusst. Aufgrund der niedrigen Erdgaspreise machen sich die höheren Anschaffungskosten innerhalb weniger Jahre bezahlt. Die CO₂-Emissionen von Erdgasautos sind um ca. 25 Prozent niedriger als bei Benzin-Autos, und auch die Emissionen von Kohlenmonoxid, Stickoxiden und Rußpartikeln fallen deutlich geringer aus. Auch das Erdgastankstellennetz ist bereits mit rund 900 Tankstellen gut ausgebaut.

Flüssiggas (auch Autogas genannt) ist ein Gemisch aus Propan und Butan, das als Abfallprodukt bei der Erdöl- und Erdgasgewinnung und -weiterverarbeitung anfällt. An der Tankstelle findet man es als LPG (liquefied petroleum gas).

Benzinfahrzeuge lassen sich relativ einfach und günstig auf Autogas umrüsten. Das Tankstellennetz ist gut ausgebaut.

Bezogen auf den Energiegehalt des Gases liegen die Preise von Autogas deutlich über denen von Erdgas. Auch in Sachen Umweltfreundlichkeit kann Autogas nicht mit Erdgas mithalten.

Biokraftstoffe ersetzen herkömmliche Kraftstoffe wie Benzin und Diesel und tragen zu einer umweltverträglicheren Mobilität bei. Ihr Anteil am Kraftstoffverbrauch beträgt in Deutschland aktuell etwa sieben Prozent. Dabei wird zwischen Biokraftstoffen der ersten Generation – reines Pflanzenöl, Biodiesel und Bioethanol - und der zweiten Generation -  BtL und Biomethan - unterschieden. Letztere sind am Markt noch nicht oder nur sehr eingeschränkt verfügbar.

Bioethanol wird als Ottokraftstoffe in Benzinmotoren eingesetzt. In Deutschland wird Ethanol überwiegend aus Weizen, Roggen und Zuckerrüben gewonnen. Bioethanol kann normalem Ottokraftstoff bis zu fünf Prozent beigemischt werden, ohne dass technische Anpassungen erforderlich sind.

Biodiesel wird in Deutschland hauptsächlich aus Rapsöl produziert. Es kann in Reinform genutzt werden, sofern der Motor hierfür vom Hersteller freigegeben ist. Wird Biodiesel normalem Dieselkraftstoff beigemischt, ist er in Mischungen bis fünf Prozent ohne Anpassung des Motors einsetzbar.

BtL steht für Biomass-to-Liquid und ist ein synthetischer Kraftstoff. Für die Herstellung von BtL-Kraftstoffen können verschiedenste Biorohstoffe – von anfallenden Reststoffen bis zu ganzen Pflanzen – genutzt werden. Dadurch ist der Ertrag pro Hektar Anbaufläche deutlich höher als bei Ethanol und Biodiesel.

Für Erdgasfahrzeuge kann ohne weitere technische Anpassung Biomethan (auch Bioerdgas genannt) aus Biogasanlagen eingesetzt werden. Entsprechende Aufbereitungsverfahren für Biogas auf Erdgasqualität sind bereits realisiert. Reines Bioerdgas an der Tankstelle ist allerdings noch ein Einzelfall.

Die Windkraft ist eine der ältesten vom Menschen genutzten Energieformen. Früher wurden sie häufig genutzt, um Getreide zu mahlen. Moderne Windkraftanlagen werden zur Stromerzeugung eingesetzt: Als Antrieb nutzen sie das Auftriebsprinzip. Ihre Rotoren wandeln die Energie des Windes in Bewegungsenergie um und treiben so einen Generator an, der Strom erzeugt.

In Deutschland leistet die Windkraft mit 44,3 Prozent den größten Beitrag zur Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien in 2008 ( Quelle: BMU; Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2008; Stand April 2009, S. 8.). Der weitere Ausbau der Windkraft am Land ist vor allem durch das so genannte Repowering möglich, bei dem ältere Anlagen durch moderne, leistungsfähigere ersetzt werden. Auch die Windkraftnutzung auf See (offshore) verspricht deutliche Potenziale.

Der erste deutsche Offshore-Windpark „alpha ventus“ entsteht unter Beteiligung der EWE AG nördlich von Borkum. Hier erzeugen ab 2009 zwölf Windkraftanlagen jährlich Strom für rund 50.000 Haushalte. Bis zum Jahr 2030 sollen in Nord- und Ostsee Windkraftanlagen mit einer Leistung von insgesamt 25.000 Megawatt installiert werden. Offshore-Windparks sind über Unterseekabel an das Stromnetz angeschlossen. Der weitere Ausbau der Windenergie auf See wird erfordern, dass die Netze verstärkt werden, um die Strommengen ins Binnenland zu transportieren.

Neben der Windkraft wurde auch die Wasserkraft bereits in vorindustrieller Zeit genutzt. In heutigen Wasserkraftwerken wird die Bewegungsenergie des Wassers zur Stromerzeugung eingesetzt. Die Wasserkraft leistet in Deutschland einen Beitrag von 22,9 Prozent an der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (Quelle: BMU; Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2008; Stand April 2009, S. 8.).

Laufwasserkraftwerke nutzen die Strömung eines Flusses zum Antrieb einer Turbine, die wiederum über einen Generator Strom erzeugt. Speicherkraftwerke nutzen das Gefälle und die Speicherkapazität von Talsperren und Bergseen. Von besonderer Bedeutung für die Energiewirtschaft sind Pumpspeicherkraftwerke: Sie dienen der Stromspeicherung. In Schwachlastzeiten (Nachtzeiten, Wochenende) wird der aktuell nicht benötigte Strom dazu genutzt, Wasser in einen höher gelegenen Stausee zu pumpen. Tagsüber, zu den Spitzenlastzeiten, wird das Wasser wieder abgelassen und zur Stromerzeugung genutzt. 

Die Sonne liefert uns täglich ein enormes Energiepotenzial: In Mitteleuropa trifft auf jeden Quadratmeter etwa 1.000 kWh Solarenergie pro Jahr. Davon wird heute nur ein geringer Teil genutzt.

Aus Solarenergie kann sowohl Strom als auch Wärme gewonnen werden. Die Umwandlung in Strom erfolgt durch Solarzellen (Photovoltaik). Diese bestehen aus Halbleitermaterialien, die unter Zufuhr von Licht oder Wärme elektrisch leitfähig werden. Die Umwandlung in Wärme erfolgt über Solarkollektoren (Solarthermie). Diese wandeln die solare Strahlung in Wärme um und machen sie nutzbar zur Brauchwassererwärmung oder zur Unterstützung der Heizung.

In solarthermischen Kraftwerken wird aus Solarwärme Strom gewonnen. Über konzentrierte Solarkollektoren werden so hohe Temperaturen erzeugt, dass ein konventioneller Kraftwerksprozess betrieben werden kann.

Unter nachwachsenden Rohstoffen versteht man land- und forstwirtschaftliche Produkte, wie z.B. Raps, Holz und Stroh, die nicht zur Nahrungsmittelproduktion verwendet, sondern anderweitig genutzt werden. Hierbei stellt die Verbrennung zur Wärmeerzeugung die häufigste Verwertung dar. Sie können aber auch zu Biogas oder Biotreibstoffen weiterverarbeitet werden.

Der wichtigste nachwachsende Rohstoff zur Wärmegewinnung ist nach wie vor Holz – die älteste Art überhaupt Erneuerbarer Energien zu nutzen. Neben Stückholz zur Befeuerung von Kamin- und Kachelöfen gewinnen Holzhackschnitzel und Holzpellets immer mehr an Bedeutung. Holzpellets sind kleine Presslinge, die aus Holzspänen und anderem Restholz gewonnen werden. Sie haben einen hohen Brennwert und werden in Holzzentralheizungen für Ein- und Mehrfamilienhäuser eingesetzt. Hackschnitzel sind gröber und haben einen geringeren Brennwert. Sie werden vor allem zur Versorgung ganzer Wohnsiedlungen mit Nahwärme eingesetzt.

Biogas ist ein dem Erdgas ähnlicher Energieträger, der aus organischen Stoffen gewonnen wird und zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden kann.

Biogas entsteht durch Vergärung: Organische Stoffe werden unter Luftabschluss von Bakterien in ihre Bestandteile Wasser, Kohlendioxid und Methan zersetzt. Zur Biogaserzeugung werden hauptsächlich landwirtschaftliche Abfälle und Energiepflanzen (z.B. Getreidekörner, Mais- oder Grassilage) verwendet.

Biogasanlagen sind auf landwirtschaftlichen Betrieben meist gekoppelt mit Blockheizkraftwerken, in denen das Biogas zur Strom- und Wärmeerzeugung verbrannt wird. Wenn Biogas zu Biomethan veredelt wird, ist es möglich, dieses ins Erdgasnetz einzuspeisen. Dieses so genannte Bioerdgas kann als Treibstoff für Autos, in Gasheizungen und -kraftwerken effizient genutzt werden.

Je tiefer in das Innere der Erde vorgedrungen wird, desto wärmer wird es: In Mitteleuropa steigt die Temperatur um rund drei °C pro 100 Meter an. Die Geothermie nutzt diese Erdwärme zur Strom- und Wärmeerzeugung.

Die oberflächennahe Geothermie setzt Wärmepumpen ein, um die Energie der obersten Erdschichten (bis 400 Meter) zur Beheizung von Häusern und zur Warmwasserbereitung zu nutzen. Die tiefe Geothermie stößt bis zu fünf Kilometer in die Erde vor und nutzt heiße, trockene Gesteinsschichten (Hot-Dry-Rock-Verfahren) oder heißes Wasser aus wasserführenden Schichten (hydrothermale Systeme) zur Strom- und Wärmeerzeugung. Das heiße Wasser kann in Nah- und Fernwärmenetze eingespeist werden. Die Stromerzeugung ist bei Temperaturen ab etwa 100°C mit speziellen Turbinen möglich.

Während Anlagen zur Wärmeerzeugung bereits vielerorts eingesetzt werden, steht die geothermische Stromerzeugung in Deutschland noch ganz am Anfang.

Solarthermische Anlagen fangen die Sonnenstrahlungen in Kollektoren auf und wandeln diese in Wärme um. Die Wärme kann neben der Warmwasserbereitung auch zur Heizungsunterstützung eingesetzt werden.
Mit einer solarthermischen Anlage können pro Jahr ungefähr 60 Prozent der für die Warmwasserbereitung benötigten Energie erzeugt werden. Für einen Vier-Personen-Haushalt wird dafür eine Kollektorfläche von 4 - 6 qm benötigt. Wird auch die Heizung unterstützt, erhöht sich die Kollektorfläche. Mit dieser so genannten Kombianlage können Einsparungen von bis zu 30% des Erdgas- oder Heizölbedarfs erzielt werden.

Bei den Kollektoren kann zwischen Flachkollektoren und Vakuumröhren-Kollektoren gewählt werden. Vakuumröhren fangen mehr Wärme ein, sind aber wesentlich teurer als Flachkollektoren.

Das Dach sollte möglichst nach Süden ausgerichtet sein. Der optimale Neigungswinkel beträgt bei reiner Trinkwassererwärmung 45 Grad, bei Raumheizungsunterstützung 60°.
Weitere Informationen gibt es unter ewe-waerme.de und ewe-solar.de

Heizen mit Holz ist mit verschiedenen Technologien möglich. Klassisch sind dabei Kamin und Kachelofen, die für wohlige Wärme im Haus sorgen. Aber auch das Heizen mit Holz über eine Zentralheizung mit automatischer Brennstoffzufuhr setzt sich verstärkt durch.

Holzzentralheizungen werden überwiegend mit Hackschnitzeln oder Pellets befeuert. Dabei werden die Pellets oder Hackschnitzel über eine Förderschnecke aus einem Vorratsbehälter oder separatem Lager in den Brennertopf transportiert, durch ein elektrisches Zündelement gezündet und unter kontrollierten Bedingungen CO₂-neutral verbrannt. Stickoxide und Aschepartikel lassen sich mit technischen Mitteln weit unter die Grenzwerte senken.

Die Anschaffungskosten einer Holzpelletheizung liegen höher als bei einer Gas- oder Ölheizung. In der Regel liegt der Holzpreise unter denen von Öl und Gas, so dass die Energiekosten einer Holzheizung geringer sind.

Blockheizkraftwerke (BHKW) sind kompakte Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, die der dezentralen Strom- und Wärme-Erzeugung dienen. Ihr Herz ist ein Motor oder eine kleinere Gasturbine. Sie werden mit fossilen Brennstoffen (Öl oder Gas) oder mit erneuerbaren Treibstoffen (Biogas, Biodiesel, Pflanzenöl) betrieben. Große BHKW versorgen ganze Wohngebiete, kleine BHKW einzelne Gebäude oder andere Objekte, wie beispielsweise Kliniken oder Schwimmbäder.

Statt mit einem Motor oder einer Gasturbine kann auch mit einem Stirlingmotor oder einer Brennstoffzelle Strom und Wärme erzeugt werden. Ein Stirlingmotor wandelt Wärme – egal welcher Art – in mechanische Energie um und treibt so einen Generator an. Die Brennstoffzelle wandelt die chemische Energie eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffs, wie Erdgas oder Bioerdgas, durch „kalte Verbrennung“ von Wasserstoff und Sauerstoff direkt in Strom und Wärme um. Der Wasserstoff wird durch die so genannte Reformierung aus dem Brennstoff gewonnen.

Die Brauchwassererwärmung dient dazu, unser Wasser zum Waschen und Kochen auf eine angenehme Temperatur zu erhitzen. Dieser Vorgang kann zentral oder dezentral erfolgen.

Bei der zentralen Brauchwassererwärmung wird das Wasser vom Heizkessel erwärmt, in Warmwasserspeichern gesammelt und über ein Rohrsystem an die Entnahmestellen verteilt. Der Vorteil: Die Erwärmung ist kostengünstig, energiesparend und mit einer Solarthermie-Anlage kombinierbar.

Bei der dezentralen Warmwasserbereitung wird das Warmwasser entweder wohnungsweise oder für jede einzelne Wasserentnahmestelle bei Bedarf zur Verfügung gestellt. Speicher- und Leitungsverluste entfallen. Für Wasch- und Spülbecken werden meist elektrisch beheizte Wasserspeicher (Boiler) eingesetzt. Wenn der Wasserbedarf größer ist, bieten sich gasbeheizte Durchlauferhitzer, wie beispielsweise Gas-Brennwert-Wandthermen, an. Elektrisch betriebene Durchlauferhitzer haben einen hohen Stromverbrauch und sind die ineffizienteste Art der Warmwasserbereitung.

Im Sommer ist der Bedarf an Kühlung dann am größten, wenn die Sonne am stärksten scheint. Die solare Kühlung nutzt die Solarwärme für den Kühlprozess.

Durch ein so genanntes Adsorptionsmaterial wird der warmen Raumluft Wasser entzogen. Dadurch kühlt die Luft ab. Das Adsorptionsmaterial wird durch die Wärme getrocknet, die ein Sonnenkollektor liefert und kann dann erneut Wasser aufnehmen. Ein und derselbe Sonnenkollektor kann also im Sommer zur Kühlung und im Winter zur Heizungsunterstützung eingesetzt werden.

Die Entwicklung der solaren Kühlung steht noch am Anfang. Für industrielle und gewerbliche Zwecke (höherer Kühlbedarf) stehen verschiedene Anlagentechniken zur Verfügung. Hier kommen u.a. auch Absorptionskältemaschinen zum Einsatz.

Kohlendioxid (CO₂) ist ein unsichtbares, geruchloses Gas und normaler Bestandteil der Luft. Es entsteht, wenn  organischen Substanzen verbrannt werden: Beim Atmen genauso wie bei der Verbrennung von fossilen Rohstoffen.

In der Atmosphäre wirkt Kohlendioxid als Treibhausgas. Durch das Verbrennen von fossilen Rohstoffen hat sich die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre erhöht. Dies ist die wesentliche Ursache für den Klimawandel.

Neben CO₂ tragen aber auch andere Gase zum Klimawandel bei. Die Klimawirksamkeit dieser Gase wird häufig in CO₂-Äquivalent angegeben: Beispielsweise hat ein Kilogramm Methan die gleiche Treibhauswirkung wie 21 Kilogramm Kohlendioxid und entspricht damit 21 Kilogramm CO₂-Äquivalent.

Der Klimawandel ist ein weltweites Phänomen, das den Anstieg der durchschnittlichen globalen bodennahen Lufttemperatur während der letzten etwa 150 Jahre bezeichnet.

Ursache für den heutigen Klimawandel ist der Anstieg der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre, der hauptsächlich aus der Verbrennung fossiler Energieträger und anderen menschlichen Aktivitäten (intensive Land- und Viehwirtschaft, Abholzung der Wälder) resultiert. Durch die hohe Geschwindigkeit des Klimawandels ist das Anpassungsvermögen vieler Pflanzen und Tiere ausgereizt.

Heute beträgt der Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur ca. 0,8°C. Eine Erhöhung der Temperatur um 2°C wird als Grenze angesehen, bis zu der wir die Folgen des Klimawandels kontrollieren können. Um das zu erreichen, müssen die CO₂-Emissionen weltweit drastisch reduziert werden.

Der Treibhauseffekt ist ein natürliches Phänomen: Die Treibhausgase in der Atmosphäre lassen das einstrahlende Sonnenlicht in Richtung Erdboden passieren, reflektieren jedoch einen Teil der Wärme, die vom Erdboden zurückgestrahlt wird. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt läge die globale Durchschnittstemperatur auf der Erdoberfläche bei etwa - 18°C.

Der Mensch verstärkt den natürlichen Treibhauseffekt, wenn er Treibhausgase freisetzt. Dadurch erwärmt sich die Erde zusätzlich (Klimawandel). Man spricht hier vom anthropogenen Treibhauseffekt.

Die wichtigsten Treibhausgase sind Kohlendioxid (CO₂), Methan, Lachgas (N₂O) und Fluorkohlenwasserstoffe. Sie entstehen vor allem bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern, bei der Abholzung von Wäldern sowie bei der intensiven Landwirtschaft und der Massentierhaltung.

Ressourcen sind alle auf der Erde vorhandenen Rohstoffe und Energieträger, wie Öl, Gas, Kohle und Uran. Davon zu unterscheiden sind die Reserven: Hierunter versteht man die bekannten, mit heutiger Technik wirtschaftlich abbaubaren Vorkommen. Die Höhe der Reserven ist also abhängig vom technischen Fortschritt und dem Preis der Ressourcen.

Öl, Gas, Kohle und Uran sind endliche Ressourcen. Die heute verfügbaren Reserven reichen nur noch wenige Jahrzehnte – mit Ausnahme der Kohle. Gleichzeitig wächst der weltweite Energieverbrauch, insbesondere in Ländern wie China und Indien. Versorgungsengpässe und rasant steigende Energiepreise sind die Folge.

Erneuerbare Energien sind unerschöpflich und stehen im eigenen Land zur Verfügung. Die Nutzung von Sonne, Biomasse, Wasser, Wind und Erdwärme stärkt die regionale Wertschöpfung und verringert die Importabhängigkeit.

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