Dynamisches Gerätebestandsmodell : ein Vergleich von Austauschprogrammen und Standards am Beispiel österreichischer Kühlschränke

Abstract

Die sich rasant entwickelte Industrialisierung und die damit einhergehenden Emissionen von klimaaktiven Gasen, die zunehmende Abhängigkeit vom Ausland bezüglich der Importe fos¬siler Energieträger und der permanent steigende Energieverbrauch sind nur einige Schwer¬punkte der aktuellen Diskussion der Expertise und Politik.<br />In einem nachhaltigen Energiesystem ist der Einsatz von effizienten Tech¬nologien in allen Wirt¬schaftssektoren unerlässlich. Aus diesem und anderen Gründen arbeitet Österreich an der Er¬höh¬ung der Endenergieeffizienz in allen Verbrauchersektoren um Energieeinsparpotentiale zu realisieren - getrieben von der Erfüllung des Kyotozieles und den vorgegebenen Zielen der Eu¬ro¬päischen Union.<br />Begründet durch den veralteten - ineffizienten - Geräte¬be¬stand in Österreichs Haushalten existiert auch im Haushaltssektor ein beträchtliches uner¬schlos¬senes Energie¬einsparungs¬potent¬ial. Um dieses teilweise zu mobilisieren, werden als eine Maßnahme Gerätetauschaktionen im Haushalts¬sektor diskutiert. Die Idee ist, dass mit finanziellen Zuschüssen die Investitionsentscheidung der Kon¬sument¬en zu Gunsten neuer (ef¬fi¬zienter) Geräte beeinflusst wird, sodass es zu einem frühzeitigem Austausch der Geräte und einem direkten Eingriff in die Altersstruktur des Geräte¬be¬standes kommt. In dieser Arbeit wird durch einen dynamischen Modellansatz die langfristige Sinnhaftigkeit - hinsichtlich Stromeinsparung und Wirtschaftlichkeit - frühzeitiger Geräte¬tausch¬aktionen und verpflichtenden Standards im Haushaltssektor, am Bei¬spiel von Kühl¬schränk¬en in Österreich, analysiert. Dabei werden in verschiedenen Szenarien Stromeinsparungen abgebildet und einander verglichen. Um bei der Realisierung eines frühzeitigen Austauschprogramms "Freerider" zu unterbinden, wird eine ideale Austauschstrategie erarbeitet, welche aus der Untersuchung der möglichen und erzielten Einsparungen abgeleitet wird.<br />Weiterer Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Erstellung und Implementierung eines Geräte¬bestand¬modelles, welche auf jährlicher Basis den kumulierten Stromverbrauch eines Geräte¬bestandes (Kühlschränke in Österreich) abbildet und den aktiven Einfluss eines früh¬zeitigen Austauschprogramms von Geräten analysieren lässt. Dabei finden nicht nur die nach der typischen Lebensdauer getauschten Geräte Berücksichtigung, sondern auch jene, die neu in den Gerätebestand eingetreten sind. Da das Gerätebaujahr eines Gerätes deutlich mit seinem Stromverbrauch korreliert, rückt das Baujahr für die gesamte Simulation in den engeren Fokus der Betrachtung. Aus den Ergebnissen der unterschiedlichen Szenarien ist deutlich zu erkennen, dass der frühzeitige Austausch eines Gerätes kurzfristig zu Stromeinsparungen führt, diese langfristig jedoch deutlich geringer ausfallen. Es wird eine Analyse der Wirkungsweise und Tragweite hinsichtlich der möglichen Stromeinsparungen erstellt und die zeitliche Entwicklung der Einsparungen näher beleuchtet.

The fast increase in energy consumption, resulting in rising greenhouse gas emission, increasing dependence of imported fossil fuels, are only few reasons for current discussion among policy makers and energy experts.<br />The use of highly energy efficiency technologies in every sector of the economy is a prerequisite for a sustainable energy system. Austria tries to increase of energy efficiency in the whole economy to mobilise of energy saving potentials. Last but not least the obligate Kyoto emission reduction coal is also a dri¬ver to improve energy efficiency in Austria.<br />The old and inefficient stock of applications in the household sector in Austria yields a high electricity saving potential. Discussion focuses on measures to mobilise electricity saving potential by implementing an application sub¬sti¬tution program. The idea is to influence the consumer decision with a financial subsidy to purchase new, highly efficient applications. In turn, this measure causes a big and direct change in the age distri¬bution of the existing applications. The effects of substitution programs of applications and Standards for applications are the core of this analysis. The examination is based on a dynamic modelling approach to investigate the long and short term effects of the mentioned policies with regard achieved electricity savings. Different scenarios and the corresponding electricity use will be compared. To prevent "freeriders" in the application substitution program it is necessary to find an ideal strategy of substitution. Therefore a special analysis of mobilised electricity savings generated by the substitution of an application will be performed.<br />Analyses within this paper are performed by an application stock model.<br />This model calculates the cumulative electricity use of the whole stock of freezers in Austria on annual time resolution. With this model it is possible to analyse the influence of an application substitution program. The dynamic evolution of the application stock is influenced by new (old application leaves and a new ones come in the stock when the typical lifetime is over) and the additional applications (the whole stock increases in time). There is a significant correlation of the year of construction and the electricity consumption of an application witch is an important fact for the whole exami¬nation. The results of the different scenarios clearly show that application substitution programs realize only short term electricity savings. The long term effect is increased electricity con¬sump¬tion. Analysing both short and long term effects of electricity consumption resulting from demand side policies focusing on standards will be used as a comparison.