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Stromverbrauch

<p> <p>Der Stromverbrauch in Deutschland ging seit dem Höhepunkt im Jahr 2007 tendenziell zurück. Den meisten Strom verbraucht die Industrie, gefolgt von den privaten Haushalten, dem Gewerbe-, Handels- und Dienstleistungssektor und dem Verkehrssektor.</p> </p><p>Der Stromverbrauch in Deutschland ging seit dem Höhepunkt im Jahr 2007 tendenziell zurück. Den meisten Strom verbraucht die Industrie, gefolgt von den privaten Haushalten, dem Gewerbe-, Handels- und Dienstleistungssektor und dem Verkehrssektor.</p><p> Entwicklung des Stromverbrauchs <p>Der Höhepunkt des deutschen Stromverbrauchs wurde im Jahr 2007 mit 625 Terawattstunden (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/twh">TWh</a>) verzeichnet. Die Bundesregierung hat sich 2010 in ihrem <a href="https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Downloads/E/energiekonzept-2010.html">Energiekonzept</a> zum Ziel gesetzt, den Stromverbrauch bis zum Jahr 2020 um 10 % gegenüber dem Verbrauch des Jahres 2008 zu senken. Dieses Ziel wurde im Jahr 2020 mit einem Rückgang um etwa 10,5 % erreicht. Allerdings war der Stromverbrauch in diesem Jahr von den Auswirkungen der Corona-Pandemie geprägt. Nach einem vorübergehenden Anstieg im Jahr 2021 sank der Stromverbrauch in den Jahren 2022 und 2023 schließlich auf den niedrigsten Wert seit der Wiedervereinigung. Allerdings waren beide Jahre von Sondereffekten durch den Krieg in der Ukraine gekennzeichnet (allgemeine Sparbemühungen wegen eines erwarteten Erdgas-Mangels 2022, Rückgang der Industrieproduktion). Im Jahr 2025 lag der Stromverbrauch bei nunmehr 526 TWh (siehe Abb. „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bruttostromverbrauch">Bruttostromverbrauch</a>“).</p> <p>Künftig ist mit einer Zunahme des Stromverbrauchs zu rechnen, da Effekte der sogenannten „Sektorkopplung“ einzuplanen sind. Dazu zählt, dass sowohl Fahrzeugantriebe als auch die Wärmebereitstellung in Gebäuden (Stichwort Wärmepumpe) verstärkt elektrisch erfolgen sollen.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/2_Abb_Bruttostromverbrauch_2026-05-15.png"> </a> <strong> Bruttostromverbrauch </strong> Quelle: Umweltbundesamt auf Basis Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Bruttostromverbrauch_2026-05-15.pdf">Diagramm als PDF (67,66 kB)</a></li> </ul> </p><p> Maßnahmen: Energieeffizienz... <p>Die wichtigsten Maßnahmen in den Sektoren Haushalte und Kleinverbrauch sind die Ausweitung und Verbesserung von Effizienzstandards für elektrische Geräte und energieverbrauchsrelevante Produkte im Rahmen der Umsetzung der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11660">Ökodesign-Richtlinie</a> (2009/125/EG) sowie eine wirksame Energieverbrauchskennzeichnung. Innovative Querschnittstechniken in der Industrie – etwa effizientere Elektromotoren und Druckluftsysteme – können darüber hinaus ebenfalls einen Beitrag leisten. Ein verpflichtendes Energiemanagement und die verbindliche Umsetzung von identifizierten wirtschaftlichen Einsparmaßnahmen können den Unternehmen dabei helfen, Kosten zu sparen.</p> </p><p> … und Erneuerbare Energien <p>Im Verkehrssektor strebt die Politik eine Steigerung der Elektromobilität an. Dies geht einher mit einem stetig wachsenden Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch (siehe Abb. „Anteil erneuerbarer Energien am <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bruttostromverbrauch">Bruttostromverbrauch</a>“). Eine vorübergehende Ausnahme von diesem Trend war das Jahr 2021 mit einem deutlichen Rückgang des erneuerbaren Anteils auf Grund sehr ungünstiger <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/witterung">Witterung</a> und geringen Zubaus neuer erneuerbarer Kapazitäten. Hintergründe zu dieser Entwicklung sind auf folgender Webseite zu finden (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen#uberblick">Link</a>). Im Jahr 2025 stieg der Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch auf einen neuen Höchstwert von 55,1 %. Wesentlich dafür war unter anderem ein neuer Höchststand bei der Einspeisung von Strom aus Wind- und Photovoltaikanlagen (siehe Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen#strom">Erneuerbare Energien in Zahlen</a>“) bei fast unverändertem Bruttostromverbrauch.</p> <p>Die Erneuerbaren leisten damit im Bereich der Stromversorgung einen großen Anteil zum Erreichen der deutschen Klimaschutzziele. Im Erneuerbare-Energien-Gesetz hat der Gesetzgeber verankert, dass der Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch bis 2030 auf mindestens 80 % steigen soll.&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/DE_Indikator_ENER-04b_EE-BrStrV_2026-05-15_0.png"> </a> <strong> Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch </strong> Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/DE_Indikator_ENER-04b_EE-BrStrV_2026-05-15.pdf">Diagramm als PDF (53,65 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/DE-EN_Indikator_ENER-04b_EE-BrStrV_2026-05-15_1.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (76,45 kB)</a></li> </ul> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Mit Sensoren für eine saubere Fahrweise

Die Motoren von Binnenschiffen gelten allgemein als ineffizient und dreckig - ihr Schadstoffausstoß gilt immer noch als zu hoch. Aber ist diese pauschale Aussage richtig? Die Ladungsmenge auf einem einzelnen Binnenschiff übertrifft diejenige von LKW und Bahn um ein Vielfaches, wodurch der Transport im Allgemeinen sehr effizient ist. Trotzdem ist der Schadstoffausstoß verhältnismäßig hoch, weshalb die Europäische Union die Grenzwerte für ausgestoßene Schadstoffe auch für die Binnenschifffahrt verschärfen wird. Im Rahmen des europäischen Forschungs- und Innovationsprogramms HORIZON2020 beteiligt sich die BAW am Vorhaben PROMINENT (promoting innovation in the inland waterways transport sector; http://www.prominent-iwt.eu/). Das Vorhaben hat zum Ziel, den Treibstoffbedarf und die Luftschadstoffemissionen der Binnenschiffe durch technische Maßnahmen und energieeffiziente Navigation zu reduzieren. Mit der Entwicklung eines Assistenzsystems erhält ein Schiffsführer Hinweise, wie er seinen Zielhafen treibstoffsparend und termingerecht erreichen kann. Dafür werden neben Motor- und Verbrauchsdaten von Schiffen auch Informationen zur Wassertiefe, Strömungsgeschwindigkeit und Wasserspiegellage für den zu befahrenden Flussabschnitt benötigt. Da präzise Peildaten und mehrdimensionale numerische Modelle nicht flächendeckend für alle Wasserstraßen innerhalb der EU verfügbar sind, rüstet die BAW Binnenschiffe mit Messgeräten zur Erfassung von Sohlenhöhen und Strömungsgeschwindigkeiten aus. Dabei werden gleichermaßen die Machbarkeit und der Aufwand für die Installation und den Betrieb der Sensorik bewertet. Die Reederei Deymann Management GmbH und Co. KG mit Sitz in Haren (Ems) unterstützt das Vorhaben, indem sie die Installation der Sensoren auf dem Großmotorgüterschiff (GMS) MONIKA DEYMANN gestattet. Das Schiff wurde im Juli 2016 in den Dienst gestellt. Die BAW hat in der Bauphase den Einbau und die Verkabelung der geplanten Sensoren mit der Reederei sowie der ausführenden Werft abgestimmt und durchgeführt. Das 135 m lange und 14,2 m breite GMS verkehrt derzeit im Liniendienst zwischen Antwerpen und Mainz. Es fährt in der Regel mit drei Lagen Containern, woraus ein mittlerer Tiefgang zwischen 1,8 m und 2,5 m resultiert. Für einen Umlauf Antwerpen - Mainz - Antwerpen werden sieben bis acht Tage benötigt, sodass das Schiff den Mittelrhein rund zweimal pro Woche passiert. Eine besondere Herausforderung ist es, von einem Binnenschiff aus die Strömungsgeschwindigkeiten im laufenden Schiffsbetrieb zu erfassen, da die Strömung im nahen Umfeld des Schiffes durch das Rückströmungsfeld gestört wird. Dessen Größe und Ausdehnung hängt insbesondere vom Gewässerquerschnitt und der Schiffsgeschwindigkeit gegenüber Wasser ab. Bei geringen Wassertiefen kann daher die Geschwindigkeit nicht vertikal unter einem Binnenschiff gemessen werden, wie es bei Messschiffen sonst üblich ist. (Text gekürzt)

MILLS - Entwicklung und Implementierung eines Konzeptes zur Nutzung von Wassermühlen zur Kleinstelektrifizierung sowie für den Betrieb von Ölpressen und Getreidemühlen in ländlichen Siedlungsräumen in Entwicklungsländern, z.B. in Äthiopien

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es auf der Grundlage bewährter Technologien, die als angepasste Technologien in Entwicklungsländern in Betracht kommen, unter Berücksichtigung sozio-demographischer und ökonomischer Gegebenheiten, auf der Basis bereits identifizierter potentieller Standorte für Wasserkraftanlagen, unter Einbeziehung von lokalem Know-How und durch Implementierung und Monitoring von Pilot-Anlagen Grundlagen für einen Standard zu schaffen, auf dessen Basis in Zukunft nach einem 'Baukastenprinzip' kleine Wasserkraftanlagen (auch kostengünstig) implementiert werden können. Es wird eine Kleinwasserkraftanlage entwickelt, deren technische Spezifikation sowie Nutzung und Wartung auf die besonderen Verhältnisse in Entwicklungsländern (z.B. Äthiopien) abgestimmt ist. Die üblichen Wasserkraftanlagen erfordern einen hohen technischen Standard für die Produktion; Bau und Wartung dieser Komponenten ist in den ländlichen Gebieten der Entwicklungsländer nahezu unmöglich. Bis zum 19. Jahrhundert gehörten in Europa Wasserkrafträder zum 'technischen Standard' der Handwerksbetriebe. Neben der Nutzung als Getreidemühle wurden Wasserräder für den Antrieb von Ölpressen und Sägen genutzt. Ziel des Vorhabens ist diese ursprüngliche Nutzung der Wasserräder für die besonderen Belange in Entwicklungsländern technisch zu optimieren. Wasserkraftanlagen werden heute nur dann betrieben, wenn sie ausschließlich der Stromerzeugung dienen. In Entwicklungsländern gibt es allerdings neben dem Strombedarf einen großen Bedarf an mechanischer Arbeitsleistung für den Antrieb von Getreide- bzw. Ölmühlen und Wasserpumpen, d.h. dass das Wasserrad direkt über eine mechanische Kupplung Verbraucher antreibt. Wird die mechanische Arbeitsleistung nicht benötigt (z.B. nachts) liefert der integrierte Generator Energie in Form von elektrischem Strom, der in vielfacher Hinsicht genutzt werden kann (z.B.: Beleuchtung, Beheizung eines zentralen Backofens, usw.). Diese Wasserräder sollen entsprechend dem Bedarf in ländlichen Siedlungsräumen in Entwicklungsländern mit Leistungen im Bereich von 2 bis 6 kW ausgelegt werden.

Batterieelektrische Antriebssysteme für Nutzfahrzeuge mit Bordnetzspannungen über 1 kV, Teilvorhaben: Technische Abhängigkeitsanalyse des 800 V-Hochvoltsystems eines schweren Nutzfahrzeugs & Ableitung von Designkriterien für höhere Spannungslagen

Forschergruppe (FOR) 2401: Optimierungsbasierte Multiskalenregelung motorischer Niedertemperatur-Brennverfahren, Forschergruppe FOR 2401: Optimierungsbasierte Multiskalenregelung motorischer Niedertemperatur-Brennverfahren

Die ökonomische und ökologische Energiebereitstellung stellt eine zentrale gesellschaftliche Herausforderung dar. Diese wird durch die steigenden Umweltbelastungen bei gleichzeitig wachsendem weltweitem Energiebedarf und zunehmender Ressourcenverknappung bedingt. Für mobile Antriebe nimmt insbesondere die Verminderung des bei der motorischen Verbrennung entstehenden Treibhausgases CO2 sowie der Schadstoffemissionen ein wichtiges Ziel ein. Dies sind zum Beispiel Stickoxide (NOx), Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (uHC) und Ruß, die erheblich zur städtischen und regionalen Luftverschmutzung beitragen. Zur Realisierung von hohen Wirkungsgraden bei gleichzeitig niedrigen Schadstoffemissionen untersucht die FOR2401 die zukunftsträchtige Niedertemperaturverbrennung (NTV). Die NTV kann sowohl auf Ottomotoren (Gasoline Controlled Auto Ignition, GCAI) als auch auf Dieselmotoren (Premiexed Charge Compression Igniton) angewendet werden und zeichnet sich als ein Brennverfahren aus, welches das Potential bietet, bereits innermotorisch die Emissionen deutlich zu reduzieren. Die Komplexität der Prozessführung ist einer der wesentlichen Gründe, welcher die technische Anwendung der NTV aktuell verhindert. Der Ablauf der NTV wird maßgeblich von lokalen thermodynamischen Zuständen und strömungsmechanischen Effekten bestimmt. Die Zeitskalen der hierbei auftretenden Abläufe sind kleiner als die des Verbrennungszyklus und können deshalb nicht mit einer dem Stand der Forschung entsprechenden zyklusbasierten Regelung beeinflusst werden. Um eine hinsichtlich Stabilität, Wirkungsgrad und Schadstoffemissionen verbesserte Prozessführung zu ermöglichen, werden im Rahmen der Forschergruppe Multiskalenregelungskonzepte untersucht, welche Neuland darstellen. Zur erfolgreichen Realisierung der Multiskalenregelung müssen grundlegende Forschungsfragen aus den Disziplinen Chemie, Verbrennungstechnik, Motorenforschung, Regelungstechnik und Numerik geklärt werden. Aus diesem Grund setzt die Forschergruppe auf einen stark vernetzten, interdisziplinären Ansatz. Innerhalb der FOR2401 soll ein detailliertes physikalisch-chemisches Prozessverständnis der NTV und der zugehörigen Beeinflussungsmöglichkeiten entwickelt werden, wodurch eine Beschreibung in Form von mathematischen Modellen ermöglicht wird. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen werden maßgeschneiderte regelungstechnische Methoden entwickelt, die auf Echtzeitoptimierung basieren und die Kontrolle auf einer kleineren als der aktuell möglichen Zeitskala erlauben. Die Forschung erfolgt im engen Schulterschluss zwischen Natur- und Ingenieurswissenschaftler/innen der Universität Bielefeld, der Universität Freiburg und der RWTH Aachen University.

Das Verdichten von Laub in Rundballenpressen

Die Entfernung von Laub aus den Grünflächen ist aus verschiedenen Gründen erforderlich. Hierbei fallen umfangreiche Transportarbeiten an, da das unverdichtete Laub große Ladekapazität erfordert. Zur Verringerung des Transportaufwandes ist die Verdichtung des Laubs ein vorrangiger Gesichtspunkt der Laubsammelmaschinen. Bei den bisher auf dem Markt angebotenen Maschinen wird das Laub nur leicht zusammengepresst. Ziel dieser Arbeit ist es, die Voraussetzungen für die Entwicklung eines geeigneten Verfahrens zur Laubverdichtung zu ermitteln. Das Verfahren muss einerseits Laub einwandfrei verdichten und andererseits in einer kommunalen - d.h. kleinen, wendigen und leichten - Maschine mit geringem Leistungsbedarf integriert werden können. Dazu muss eine systematische Ermittlung von Parametern erfolgen, die einen entscheidenden Einfluss auf die Laubannahme, -verdichtung und die Antriebsleistung haben, um dann Möglichkeiten zur Optimierung dieser Parameter und damit zum einwandfreien Funktionsablauf und zur Reduzierung der spezifischen Antriebsleistung zu suchen.

Fachbereich: Thermodynamik und Emissionsforschung - Verkehr und Umwelt

ZIELSETZUNG Das Ziel des Arbeitsbereiches ist es durch Erforschung des Wirkungskreises Schadstoffemissionen und Immissionen sowie alternativer Kraftstoffe und Antriebe Grundlagen zur nachhaltigen Verbesserung der Lebensqualität zu erarbeiten. Die wichtigsten Forschungsgebiete sind die Messung und Simulation der Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugen, deren Ausbreitung und die dabei auftretenden luft-chemischen Reaktionen. SPEZIALGEBIETE - Messung und Simulation von Emissionen und Energieverbrauch des Verkehrs: - Prüfstandsmessungen und Simulation von Einzelfahrzeugen, Motoren und Aggregate (PKW und Nutzfahrzeuge) - Vergleichende Studien zu alternativen Antriebsarten und Kraftstoffen - Untersuchungen zu Eigenschaften und Anforderungen an Biodiesel - Emissions-Modellrechnungen für lokale, regionale und globale Problemstellungen - Strömungssimulation und Thermodynamik: - atmosphärische Strömungen in der Mikro und Mesoskala - technische Strömungen in Maschinen, Anlagen und Gebäuden - Turbulenzbetrachtungen in mikroskaligen Gebieten - Schadstoffausbreitung: - bei komplexen Verbauungen (Mikroskala) - einfaches und komplexes Gelände (Mesoskala) - Luftchemie - Messung von atmosphärischen Spurenstoffen: - Monitoring - 'Open-path remote sensing' Technologie Tunnellüftung - Lüftungsauslegung - Brandfall - Umweltverträglichkeitsuntersuchungen

Laermmessungen im Auftrag der Luftfahrt-Zulassungsbehoerden gemaess NFL II-47/75 und damit verbundene Aufgaben 'Laermminderung bei Antriebssystemen' und 'Laermausbreitung'

Fluglaermmessungen; Verbesserung des Messverfahrens und der Messanlage; Bekaempfung des Laerms an der Quelle.

Weiterentwicklung eines (teil-)autonomen Multiplattform-Fahrzeugs für die drohnengestützte Exploration und robotergesteuerte Anwendungen in der Rohstoffgewinnung in rauem Umfeld, Teilvorhaben 1: Plattformentwicklung

Weiterentwicklung eines (teil-)autonomen Multiplattform-Fahrzeugs für die drohnengestützte Exploration und robotergesteuerte Anwendungen in der Rohstoffgewinnung in rauem Umfeld, Teilvorhaben 4: Monitoring

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