Seit März gilt für viele Elektrogeräte ein neues Energielabel mit deutlich strengeren Vorgaben. Als erstes betroffen sind Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen und Geschirrspüler. Als Pionier der EC-Technologie und Entwicklungspartner kann ebm-papst Herstellern helfen, ihre Geräte in die höheren Effizienzklassen zu bringen. Autor dieses Beitrags ist Hans-Jürgen Withopf, Product Manager Home Appliance Industry bei ebm-papst Landshut GmbH.
Farbskala hilft Verbrauchern, effiziente Geräte zu erkennen
Die 1995 erstmals eingeführte EU-Energieeffizienz-Kennzeichnung ist ein voller Erfolg: Elektrogeräte wie Waschmaschinen, Kühlschränke und Co. sind heute deutlich effizienter und damit umweltschonender als noch vor 20 Jahren. Zusätzlichen Schub bekam dieser Trend durch die Einführung der sogenannten Öko-Design-Verordnungen im Rahmen der Richtlinie für energieverbrauchsrelevante Produkte (Energy-related Products – ErP). Die Skala von A (höchste Effizienz) bis G (geringste Effizienz) und die dazugehörige farbliche Kennzeichnung von Grün bis Dunkelrot hilft Verbrauchern, effiziente Geräte mit einem Blick zu erkennen. Für Hersteller ist sie ein Anreiz, um ihre Produkte noch sparsamer zu machen.
Effizienzsteigerungen sind dringend notwendig
Doch genau dieser Erfolg hat die Wirksamkeit des Energielabels längst überholt. Denn mittlerweile ist eine große Mehrheit der Geräte in den höchsten Effizienzklassen eingestuft und die unteren Klassen E, F und G sind häufig gar nicht mehr belegt. Die nachträgliche Einführung von zusätzlichen Plusklassen, die auch eine Differenzierung in der höchsten Effizienzklasse (A+ bis A+++) erlaubte, schaffte kaum Abhilfe, Kunden bei ihrer Kaufentscheidung Orientierung zu geben. Herstellern wiederum fehlt ein zusätzlicher Anreiz effizientere Geräte zu entwickeln, wenn sie sich damit vom Wettbewerb nicht visuell über das Label absetzen können. Doch um den CO2-Abdruck zu senken und die Klimaziele zu erreichen, sind weitere Effizienzsteigerungen und ein sparsamer Ressourcenverbrauch dringend notwendig.
Weitere Produktgruppen bekommen neues Energielabel
Die Europäische Union hat daher 2017 beschlossen, das Energielabel grundlegend zu reformieren und die neuen Regeln in der Rahmenverordnung EU/2017/1369 festgelegt. Seit dem 1. März 2021 gilt nun für die ersten Geräteklassen ein neues Energielabel, das sukzessive für alle weiteren Produktgruppen eingeführt wird – auch rückwirkend für alle Produkte, die bereits am Markt sind.
Dabei wird es aber nicht bleiben! So steht auch für Dunstabzugshauben, Wäschetrockner, Heizkessel oder Warmwasserheizer sowie einer Reihe weiterer Produktgruppen in absehbarer Zeit die Einführung des neuen Energielabels an. Teilweise befinden sich betroffene Öko-Design-Verordnungen bereits im sogenannten Review-Prozess oder dieser steht in Kürze an. Bei Heizkesseln und Warmwasserbereitern ist dieser zum Beispiel bereits im Gange. Bei Dunstabzugshauben haben wir gerade erlebt, wie das bisherige Energielabel in den vergangenen Jahren sukzessive um drei Plusklassen ergänzt wurde. Dafür entfielen die entsprechenden Klassen E, F und G. Das Review der entsprechenden Öko-Design-Verordnung ist schon abzusehen und damit auch die Umstellung in naher Zukunft auf das neue Energielabel.
Klasse A ist bei den neuen Labels oftmals noch nicht besetzt
Die Unterschiede zum Vorgängerlabel sind überdeutlich. Wer kürzlich nach einem Geschirrspüler oder nach einer Waschmaschine Ausschau gehalten hat, dürfte sich verwundert die Augen gerieben haben, wohin all die effizienten Geräte verschwunden sind. Denn die Klasse A ist bei den neuen Labels vielfach unbesetzt. Das ist so gewollt. Die Reskalierung soll nämlich nicht die bisher bestehenden Effizienzklassen einfach nach unten durchreichen, sondern neue Anreize für Innovationen schaffen und die nächsten zehn Jahre gelten. Neben der grundsätzlichen Abschaffung der Plusklassen und der Rückkehr zur Skala von A bis G ist aber die wichtigste Neuerung die Anpassung und Verschärfung des Bewertungsmaßstabes. Was bisher die Kriterien für A+++ erfüllte, findet sich nun im besten Falle in Klasse B manchmal sogar nur noch in Klasse D wieder.
Direkt vergleichen lassen sich altes und neues Label damit nicht mehr.
Maßgeblich für die Einstufung bleibt zwar weiterhin der Energieeffizienzindex (EEI), aber die zugrundeliegenden Mess- und Berechnungsverfahren haben sich geändert. Diese sind deutlich umfangreicher und komplexer. So wurden, was zum Beispiel den Energieverbrauch angeht, neue Bewertungsmethoden eingeführt. Eine Schwachstelle beim alten Label war, dass für die Klassifizierung, beispielsweise bei Waschmaschinen oder Geschirrspülern, das Sparprogramm ausschlaggebend war. Doch das spiegelt nicht das reale Nutzerverhalten wider. Sparprogramme dauerten in der Regel deutlich länger, was dazu führte, dass viele Verbraucher häufiger die schnelleren, aber auch energie- und wasserintensiveren Programme nutzen. Solche Faktoren soll die Bewertung künftig ebenfalls berücksichtigen.
Die strengeren Vorgaben ergeben sich aus den parallel dazu erlassenen und überarbeiteten Öko-Design-Verordnungen der EU. Sie definieren unter anderem Mindestvorgaben an die Energieeffizienz. Geräte, die diese nicht erfüllen, dürfen dann ab einem definierten Stichdatum nicht mehr verkauft werden.
Im Rahmen dieser Überarbeitung ist als völlig neue Anforderung die Ressourceneffizienz hinzugekommen. Ziel ist es, die Reparierfähigkeit der Geräte zu erhöhen, damit diese länger betrieben werden. Hersteller haben also die Aufgabe, ihre Produkte so zu designen, dass sich Teile einfach aus- und einbauen lassen. Zum anderen müssen sie nach Einstellung des Verkaufs eines Endgerätes für einen festgelegten Zeitraum bestimmte Ersatzteile kurzfristig verfügbar halten. Erstmals gilt diese Regelung für Waschmaschinen, Waschtrockner, Geschirrspüler, Kühlgeräte und Fernsehgeräte.
Datenbank für mehr Transparenz
Um die Transparenz für die Verbraucher zu erhöhen und die Marktüberwachung zu erleichtern, wurde im Zuge der Verordnung zu den neuen Energielabeln eine neue elektronische Datenbank geschaffen, die sogenannte „EU Product Registration Database for Energy Labelling“, kurz EPREL. Sie ist aufgeteilt in einen öffentlichen und einen nichtöffentlichen Bereich. Letzterer ist nur für die Marktüberwachungsbehörden und die Europäische Kommission zugänglich und enthält die umfangreiche technische Dokumentation der Produkte. Öffentlich zugänglich sind Geräteinformationen wie Herstellerdaten, Modellkennung und die Energieeffizienzklasse. Diese können entweder übers Internet oder über einen QR-Code auf dem Energielabel abgerufen werden. Verbraucher haben es damit deutlich einfacher, Geräte unterschiedlicher Hersteller zu vergleichen.
Der Pionier der EC-Technologie
Neben einer damit verbundenen Neueinstufung des bestehenden Produktsortiments lastet auf den Herstellern also ein erheblicher Innovationsdruck, damit die betroffenen Geräte auch zukünftig in höheren Effizienzklassen eingestuft sein können. Anders als noch bei der Energielabeleinführung in den 90er Jahren, scheinen viele Optionen zur Effizienzsteigerung bereits ausgereizt. Für die Entwicklungsabteilungen stellt sich die Frage, an welchen Stellschrauben sie noch drehen können, um die Geräte weiterhin zu optimieren.
Der Ventilatoren- und Motorenhersteller ebm-papst ist Pionier in der EC-Technologie und hat seit der Einführung des ersten Energielabels mit umweltfreundlichen Motoren und Ventilatoren dazu beigetragen, dass Hersteller mit ihren Produkten in der oberen Effizienzliga mitspielen können. In den letzten 20 Jahren hat daher die EC- die AC-Technologie weitestgehend abgelöst. Kein Wunder: Der elektrische Wirkungsgrad von EC-Motoren liegt deutlich über dem von AC-Motoren. In Kühlschränken, Waschmaschinen oder Geschirrspülern gehören die Motoren zu den größten Stromverbrauchern. Ersetzt man weniger effiziente durch effizientere Motoren, lassen sich schnell gute Ergebnisse erzielen. Überall dort wo EC-Technologie noch nicht im Einsatz ist, sind sie daher weiterhin ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu sparsamen Produkten.
Das Gesamtsystem zählt
Doch mit dem Einsatz energieeffizienter Einzelkomponenten wie Motoren und Ventilatoren allein ist es angesichts der verschärften Vorschriften nun nicht mehr getan. Größere Effizienzsteigerungen lassen sich nur noch bei Betrachtung und Optimierung des Gesamtsystems erzielen. Dafür ist es notwendig, schon im frühen Stadium der Entwicklung die Komponenten fein aufeinander abzustimmen, ansonsten kann die Wirkung der effizienten EC-Technologie schnell verpuffen. Hinzu kommt, dass es innerhalb eines Geräts viele Abhängigkeiten gibt und es deshalb zu kurz greifen würde, jede Einzelkomponente nur für sich zu betrachten. Bei Dunstabzugshauben zum Beispiel gilt es verschiedene Anforderungen optimal in Einklang zu bringen: So muss die Saugleistung gerade bei guter Luftfilterung (Fett und Gerüche) stimmen. Dabei darf natürlich die Akustik nicht zu kurz kommen und die Bedienung soll einfach und komfortabel sein. Zu guter Letzt wird mit dem kommenden Review der bisherigen Öko-Design-Vorgaben für Dunstabzugshauben auch die Energieeffizienz wieder in den zentralen Fokus geraten.
Beispiel Geschirrspüler
Hier kann ein Gebläse viele Aufgaben erfüllen: zum Beispiel Erwärmen, Trocknen oder Prozessluft bereitstellen. Das gleiche gilt für den Bereich der Akustik. Einbau- und Betriebsbedingungen sind entscheidend, damit das Gerät im Betrieb auch leise ist. Meist sind auch verschiedene Effizienzziele unter einen Hut zu bringen. Bei einem Geschirrspüler oder einer Waschmaschine geht es nicht nur um die Einsparung von Energie, sondern auch von Wasser bei gleichbleibend perfektem Spül- bzw. Waschresultat. Das Betriebsoptimum zu finden, wird damit deutlich herausfordernder. Als Experte für Elektronik- und Motorendesign sowie Aerodynamik unterstützt ebm-papst in enger Abstimmung Hersteller bereits in der Entstehungsphase eines neuen Produktes bei der Auswahl der Komponenten. Die Entwickler setzen dabei auf hochmoderne Labore mit speziell für solche Fragestellungen ausgerüsteten Prüfständen sowie auf spezielle Simulationstools.
Mehr Intelligenz für die Komponenten
Die vielleicht wichtigste Stellschraube für weitere Energieeinsparungen liegt künftig im intelligenten Zusammenspiel vieler Faktoren. Wenn es immer entscheidender wird, das Gesamtsystem zu optimieren, müssen die Einzelkomponenten nicht nur optimal aufeinander abgestimmt sein, sondern vermehrt auch miteinander kommunizieren. Kennt die Steuerung beispielsweise den Betriebspunkt eines Ventilators sehr genau, kann sie diesen mit den Daten anderer Gerätekomponenten abgleichen und je nach Betriebsbedingung zum Beispiel die Drehzahl automatisch nachjustieren. Der Einsatz von Sensorik gewinnt somit erheblich an Bedeutung und damit auch die dafür notwendigen Kommunikationsschnittstellen. ebm-papst bietet und entwickelt unter dem Label „GreenIntelligence“ ökologisch nachhaltige Lösungen für Ventilatoren und Motoren, die eine intelligente Steuerung und Vernetzung mit anderen Komponenten ermöglichen.
Vorausschauend und nachhaltig
Dies betrifft auch das Thema Ressourceneffizienz. Durch den Einsatz computergestützter Simulationswerkzeuge kann bereits in der Auslegungsphase der Materialeinsatz optimiert werden. Motoren und Ventilatoren sind außerdem im Allgemeinen auf Langlebigkeit und Robustheit ausgelegt und haben vielfach auf dem Prüfstand hohe Standzeiten nachgewiesen. Ergänzt man dies um die genaue Kenntnis realer Betriebszustände wird ein Höchstmaß an Ressourceneffizienz und Verfügbarkeit über die Gerätelebensdauer erreicht. Falls Komponenten doch einmal ausgetauscht werden müssen, können Gehäuse und Schnittstellen so gestaltet werden, dass dies leicht möglich ist.
Haushalte könnten durchschnittlich 150 Euro sparen
Nun bleibt abzuwarten, ob das neue Energielabel den gleichen Erfolg einfahren wird, wie sein Vorgänger. Schätzungen der Europäischen Union gehen davon aus, dass das Maßnahmenpaket der neuen Öko-Design-Verordnungen bis 2030 in der EU Energieeinsparungen von 167 Terawattstunden (TWh) jährlich erzielen wird, was etwa dem jährlichen Energieverbrauch Dänemarks entspricht. Heruntergebrochen bedeutet dies, dass die europäischen Haushalte durchschnittlich 150 Euro pro Jahr sparen könnten.
Das Effizienzthema ist nicht nur für den EU-Markt wichtig. Auch außereuropäische Länder, wie zum Beispiel die USA, verschärfen ebenfalls die Kriterien für ihre eigenen Energielabels. Dieser Prozess hat gerade mit dem Jahr 2021 wieder deutlich an Fahrt aufgenommen.
