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.

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 (Bild 1).

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.

Bild 1: Verwir­rend und unüber­sicht­lich: Beim alten Ener­gie­label waren je nach Anwen­dung einzelne Effi­zi­enz­klassen nur teil­weise oder gar nicht mehr besetzt (schraf­fiert). Durch die Plus­klassen und unter­schied­liche Label­stan­dards je nach Anwen­dung, hatten es Verbrau­cher schwer, sich zu orien­tieren.

Eine neue Skala für mehr Effi­zienz

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 (siehe Kasten­text unten) – 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 z. B. 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 erfolgt und damit auch die Umstel­lung auf das neue Ener­gie­label.

Die Unter­schiede zum Vorgän­ger­label sind über­deut­lich (Bild 2). Wer zuletzt 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 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.

Bild 2: Einheit­lich und klar struk­tu­riert, egal um welches Endgerät es sich handelt: Mit dem neuen Ener­gie­label hat es der Verbrau­cher deut­lich einfa­cher und kann Produkte besser verglei­chen.

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 (siehe Über­blick Kasten­text unten).

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 (Bild 3).

Bild 3: Altes und neues Label sind nicht vergleichbar. Wie dieses Beispiel eines Kühl­schranks zeigt, können im Einzel­fall die Unter­schiede gravie­rend sein. Der Grund dafür sind neue Test- und Bewer­tungs­kri­te­rien. Ganz neu dabei ist auch der QR-Code, der direkt zur eben­falls neuen Daten­bank EPREL führt, in der alle gela­belten Produkte vermerkt sind.

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 (Bild 4). Überall dort wo EC-Tech­no­logie noch nicht im Einsatz ist, sind sie daher weiterhin ein wich­tiger Schritt auf dem Weg zu spar­samen Produkten.

Bild 4: Vergleich AC- zu EC-Motor: Je länger die Lauf­zeit desto deut­li­cher wirkt sich der Effi­zienz- und damit auch der Kosten­vor­teil der EC- gegen­über der AC-Tech­no­logie aus.

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 z. B. 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.

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.

Beispiel Geschirr­spüler: Dort kann ein Gebläse viele Aufgaben erfüllen: z. B. 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 z. B. die Dreh­zahl auto­ma­tisch nach­jus­tieren. Der Einsatz von Sensorik gewinnt somit erheb­lich an Bedeu­tung und damit auch die dafür notwen­digen Kommu­ni­ka­ti­ons­schnitt­stellen.

Mit „Green­In­tel­li­gence“ bietet ebm-papst 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.

Motoren und Venti­la­toren sind auf Lang­le­big­keit und Robust­heit ausge­legt und haben viel­fach auf dem Prüf­stand hohe Stand­zeiten nach­ge­wiesen.

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 Thema „Effi­zienz“ ist nicht nur für den euro­päi­schen Markt rele­vant. Auch außer­eu­ro­päi­sche Länder und Regionen, wie zum Beispiel die USA, verschärfen fort­lau­fend die Krite­rien für ihre jewei­ligen Ener­gie­la­bels.