Dauernd in Bereitschaft

20.04.2012

Energieeffizienz bei unterbrechungsfreien Stromversorgungen im Fokus der europäischen Ökodesignrichtlinie

Mit der Ökodesignrichtlinie, die 2005 (2005/32/EG) in der ersten Version veröffentlicht und dann 2009 (2009/125/EG) erweitert wurde, beabsichtigt die Europäische Kommission den Energieverbrauch von elektrischen und elektronischen Geräten durch die Festlegung spezifischer Grenzwerte zu vermindern. Betroffen sind grundsätzlich alle Massenprodukte, von welchen jährlich mehr als 200.000 Stück in der EU verkauft werden, und deren Produkteigenschaften im Hinblick auf Energiebedarf und gefährlichen Abfall verbessert werden können. Rüstungsgüter und Fahrzeuge sind von der Ökodesignrichtlinie ausgenommen.

Die Ziele der Richtlinie sollen durch die Entwicklung spezifischer Produktanforderungen erreicht werden. In der Praxis mündet dies in Selbstverpflichtungen der Industrie oder in Verordnungen. Damit können auch zusätzliche Vorschriften hinsichtlich der Dokumentation und Kennzeichnung (Energieverbrauchslabel) der jeweiligen Produkte verbunden sein. Eine beschlossene Maßnahme tritt üblicherweise vier Wochen nach ihrer Veröffentlichung europaweit in Kraft, ohne dass sie explizit in Landesrecht übernommen wird. Die betroffenen Produkte müssen dann nach einer meist zwölf Monate dauernden Übergangsfrist den neuen Vorschriften entsprechen.

Die Einhaltung der Vorschriften soll durch Kontrollen bei Herstellern, Importeuren und Händlern überprüft werden, die von der Marktüberwachung zu leisten sind. Die Marktüberwachung ist Sache der 27 EU-Mitgliedsstaaten. Nach dem Energieverbrauchsrelevante-Produkte-Gesetz (EVPG) sind in Deutschland die Bundesländer für die Marktüberwachung zuständig. Unterstützt werden sie hierzulande von der BAM (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung) in Berlin.

Insgesamt sind bislang knapp 40 Produktgruppen oder Querschnittstechniken wie Standby im Fokus der Ökodesignrichtlinie. Derzeit befassen sich mit der "DG Energie" und der "DG Unternehmen" zwei Generaldirektionen der EU-Kommission mit der spezifischen Thematik. Wurde eine Produktgruppe ausgewählt, so wird von der EU-Kommission eine Vorbereitungsstudie ausgeschrieben. Diese Studie soll den gesamten Produktlebenszyklus betrachten. Sie umfasst neben der Nutzung die Produktion, den Vertrieb, die Reparaturfähigkeit und die Entsorgung der Geräte.

Die Studien sind in sieben oder acht Schritte (Tasks) gegliedert, die einzelne Aspekte untersuchen und dann entsprechende Maßnahmen zur Durchsetzung nachgewiesener Energieeinsparmöglichkeiten vorschlagen. Ziel ist immer, dass eventuelle Mehrkosten für die Geräte durch Einsparungen bei den Verbrauchskosten ausgeglichen werden. In der Regel werden die Voruntersuchungen für mehrere Produktgruppen parallel ausgeschrieben. Die Aufträge zur Erstellung der Studien gehen dann zumeist an multinationale Konsortien.

Unterbrechungsfreie Stromversorgung

Zu den 2012 beginnenden Vorbereitungsstudien zählt unter der Bezeichnung "Lot 27 UPS" eine Untersuchung der aktuellen Situation und der Verbesserungspotenziale im Bereich der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV). Eine USV soll die Stromversorgung von Geräten sichern, die sonst bei einem kurzfristigen Ausfall des Stromversorgungsnetzes schlagartig außer Betrieb gehen würden. Im privaten Bereich kommen sie vielfach in ländlichen Regionen mit langen Freileitungen und häufigeren kurzen Netzunterbrechungen zum Einsatz. Sie ermöglichen mit ihrer Stromreserve zumindest das sichere Herunterfahren eines PCs.

Mit der zunehmenden Verbreitung von Notebooks und Tablet-Computern mit eingebauten Akkus könnte sich die Nachfrage in diesem Sektor in Zukunft etwas vermindern. Auf der anderen Seite ist jedoch damit zu rechnen, dass der Bedarf an Systemen zur Absicherung der Stromversorgung in Rechenzentren, in der gesamten Kommunikationsinfrastruktur sowie in Industriebetrieben mit digital gesteuerten Prozessen weiter steigt. Die Dezentralisierung der Stromerzeugung und die daraus resultierenden vermehrten Schaltvorgänge bringen ein zusätzliches Potenzial an Instabilität in die öffentliche Stromversorgung.

Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung besteht im Allgemeinen aus einer Kombination von elektronischen Stromrichtern, Schaltern und Energiespeichern/Akkumulatoren, die für die kurzfristige Aufrechterhaltung der Stromversorgung eines Verbrauchers im Falle eines Netzausfalles sorgen. Die permanente Vorhaltung von gespeicherter Energie ist - je nach eingesetzter Speichertechnologie - mit unterschiedlich großen Verlusten verbunden.

Die Ökodesign-Vorbereitungsstudie USV (Lot 27)

Die gerade gestartete Untersuchung zum Thema USV folgt der für diese Studien entwickelten Methodik und will im ersten Schritt (Task 1) unter Mitwirkung der spezifischen Stakeholder eine klare Produktdefinition entwickeln, die möglichst genau festlegt, was in der Folge untersucht werden soll. So sorgen beispielsweise auch Pumpspeicherkraftwerke dafür, dass die Stromversorgung nicht unterbrochen wird. Sie werden jedoch üblicherweise nicht als USV bezeichnet. Zugleich wird ermittelt, welche Vorschriften und Normen für USV-Systeme innerhalb und außerhalb der 27 EU-Mitgliedsstaaten schon existieren.

Der zweite Schritt (Task 2) umfasst alle statistischen Daten zu Bestand und Verkauf sowie weitere Details wie die technischen Entwicklungstrends, das Käuferverhalten und die laufenden System-Betriebskosten. Hier wird beispielsweise die Möglichkeit des Austauschs der eingebauten Stromspeicher/Akkus eine Rolle spielen. Im folgenden Task 3 werden das Nutzerverhalten und die lokalen Rahmenbedingungen untersucht und bewertet.

Der vierte Arbeitsabschnitt (Task 4) befasst sich mit den technischen Details von der Produktion bis zur Entsorgung und beginnt mit der Materialzusammensetzung der Geräte. Der hierzu im Bereich der Ökodesignstudien benutzte Begriff "Bill of Materials/BOM)" löst bei der angesprochenen Industrie zumeist ungläubiges Staunen aus, weil dort unter BOM eine Stückliste verstanden wird, die üblicherweise als Betriebsgeheimnis behandelt wird.

Im fünften Schritt (Task 5) wird ein Referenzdesign (Base Case Definition) für die aktuell am Markt verfügbaren USV-Systeme entwickelt und die über den ganzen Produktlebenszyklus in allen EU-Mitgliedsstaaten auftretenden Umwelt- und sonstigen Auswirkungen ermittelt, bzw. errechnet. Vor dem Hintergrund der dann vorliegenden Base Cases werden weltweit alle verfügbaren Technologien (BAT/ best available technology) ermittelt, die zur Steigerung der Energie-Effizienz bei USV-Systemen beitragen können und bewertet, welche Vor- und Nachteile ihr Einsatz mit sich bringen könnte. Ergebnis dieser Abwägungen wird das in Task 7 zu formulierende Verbesserungs-Potenzial sein.

Je nach Situation können auch Technologien benannt und bewertet werden, die sich noch in der Entwicklung befinden (BNAT / best not yet available technology). Mithilfe des in der vorgeschriebenen Methodik vorgesehenen EcoReport-Tools lassen sich die Auswirkungen der im Rahmen der Studie ermittelten Verbesserungsmöglichkeiten als konkrete Zahlenwerte ausdrücken. Im letzten Schritt (Task 8) werden spezifische Maßnahmen vorgeschlagen, die es ermöglichen sollen, das erkannte Energieeinsparpotenzial auch umzusetzen. Nicht zuletzt werden in diesem Schritt auch die gesamten Auswirkungen der Maßnahmen auf die Umwelt, die betroffenen ökonomischen Bereiche und eventuelle soziale Konsequenzen untersucht.

Aufbauend auf den Ergebnissen der Vorbereitungsstudie können weitere Schritte folgen, die über die Konsultation der Mitgliedsstaaten und der in die spezifische Thematik involvierten NGOs letztlich entweder zu einer Selbstverpflichtung der betroffenen Industrie führen oder zu einer Verordnung, welche spezifische Grenzwerte festlegt, die dann zu festen Terminen verpflichtend werden. In der Vergangenheit hat sich die betroffene Industrie mit Vorliebe erst nach Abschluss der Vorbereitungsstudie engagiert. Sie hat dann zumeist feststellen müssen, dass abgeschlossene Studien praktisch nicht mehr neu aufzurollen sind.

Es ist daher allen Herstellern, Händlern und Anlagenbetreibern zu empfehlen, sich als Stakeholder zu registrieren, die Entwicklung der Studie in den kommenden Monaten zu verfolgen und ihre Interessen aktiv zu vertreten. Neben individuellen Anmerkungen wird es auch die Möglichkeit geben, über die Beantwortung von Fragebögen einen entsprechenden Input zu liefern. Zur Bündelung der Vorstellungen und Interessen der Industrie bieten sich auch Branchenverbände wie der Fachverband Transformatoren und Stromversorgungen im ZVEI (Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V) an.

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