Ratgeber Elektronik Nachhaltigkeit von Smart Home-Geräten: Eine Gleichung mit vielen Variablen
Wer sich über die Nachhaltigkeit von Smart Home-Anwendungen Gedanken macht, muss einerseits die Lebensdauer der Geräte und den Umgang mit ausrangierter Hardware berücksichtigen. Für ökologische Überlegungen spielt andererseits der Einfluss smarter Steuerungsfunktionen auf den Ressourcenverbrauch im Haushalt eine entscheidende Rolle. In beiden Fällen erschließt sich die Umweltverträglichkeit nicht automatisch. Es kommt vielmehr auf die Nutzung der Technologie im Einzelfall an.
Inhalt
Eine Smart Home-Anwendung verbindet in der Regel mehrere Geräte. Die Komponenten arbeiten eng aufeinander abgestimmt, um eine gemeinsame Aufgabe zu erfüllen. Die Nachhaltigkeit des Systems hängt dabei von seiner Funktion und der Hardwareausstattung ab. Wie umweltfreundlich sich die Anwendung in ihrer Umgebung verhält, lässt sich anhand folgender Überlegungen einschätzen:
- Wie viele Geräte sind an einer Smart Home-Anwendung beteiligt?
- Wie oft haben neue Komponenten alte Hardware-Bestandteile abgelöst?
- Welchem Zweck dient das System im Smart Home?
- Wie viel Energie braucht die Anwendung, um ihre Aufgaben zu erfüllen?
Allgemeingültige Antworten auf diese Fragen sind nicht zu erwarten. Die konkreten Eigenschaften einer Smart Home-Lösung ergeben sich in der individuellen Umgebung. Sie hängen von so variablen Aspekten wie der Wohnungsgröße, der Anzahl der Bewohner und ihren Lebensgewohnheiten ab. Darüber hinaus umfassen Smart Home-Installationen in einer Wohnung oder in einem Haus in der Regel mehr als eine Anwendung. Entsprechend ergibt sich ein vollständiges Bild der Nachhaltigkeit von Smart Home-Komponenten erst durch die Betrachtung des Gesamtsystems.
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Der Lebenszyklus von Hardware-Komponenten als Umweltfaktor
Die Statistik ermittelt für Deutschland im Jahr 2020 rund 7,2 Millionen Haushalte mit mindestens einer Smart Home-Anwendung. Die Zahl soll bis zum Jahr 2024 auf 13,2 Millionen steigen. Gleichzeitig entwickeln sich Smart Home-Geräte wie alle digitalen Technologien in rasantem Tempo weiter. Die meisten Hersteller bringen mindestens einmal pro Jahr neue Komponenten mit optimierten und erweiterten Funktionen auf den Markt. Die Konsequenzen sind offensichtlich: Wenn die neuen Produkte in jeder Smart Home-Installation kontinuierlich ihre Vorgänger ersetzen, kommt es zu einer stetig steigenden Flut nicht mehr benötigter Altgeräte.
Inwieweit ausrangierte Komponenten die Umwelt belasten, hängt vom Nutzungsverhalten und ökologischen Bewusstsein der Smart Home-Besitzer ab. Zur Nachhaltigkeit von Smart Home-Installationen kann beitragen
- Geräte erst dann auszutauschen, wenn die neuen Funktionen der Nachfolgemodelle in der Einsatzumgebung auch tatsächlich gebraucht werden,
- gebrauchte, noch funktionstüchtige Altgeräte zu verkaufen, anstatt sie zu entsorgen,
- auch die eigene Smart Home-Installation soweit wie möglich mit Secondhand-Produkten auszustatten.
Jedes möglichst lang genutzte und sinnvoll wiederverwertete Gerät schont die Umwelt, beugt dem Mülltourismus vor und senkt das Risiko einer gesundheitsgefährdenden Abfallverwertung vorzugsweise in afrikanischen Ländern.
Der ökologische Wert von smarten Funktionen
Der Lebenszyklus der Hardware spielt zwar eine wichtige Rolle für die Umwelt. Anwender verbinden mit der Nachhaltigkeit von Smart Home-Geräten aber eher den ökologischen Nutzen ihrer Funktionalität. Die Einteilung in Funktionskategorien hilft dabei, das Umweltverhalten besser einzuschätzen. Dabei lassen sich Smart Home-Lösungen
- in die Gruppe Energie einteilen, wenn sie beispielsweise zur Heizungs- und Lichtsteuerung beitragen,
- zum Bereich Sicherheit zählen, wenn sie Komponenten wie Innen- und Außenkameras oder Rauchmelder steuern,
- der Kategorie Komfort zuordnen, wenn sie Technologien wie smarte Lautsprecher oder intelligente Haushalts- und Gartengeräte ins Smart Home integrieren.
In der Praxis verschwimmen die Grenzen zwischen den unterschiedlichen Szenarien häufig. In komplexen Installationen mit mehreren Anwendungen lässt sich die Nachhaltigkeit von Smart Home-Komponenten durch die funktionale Einteilung dennoch besser auswerten.
Alle smarten Geräte sind unabhängig von ihrer Funktion selbst Energieverbraucher. Aber nur manche Anwendungen verfügen auch über das Potenzial, Ressourcen einzusparen. Wie eine Studie des Instituts für angewandte Ökologie (Öko-Institut e.V.) zeigt, liegt die Wahrheit über den ökologischen Wert von Smart Home-Installationen irgendwo zwischen dem Umfang an eingesparten und selbst verbrauchten Ressourcen. Die von der Verbraucherzentrale NRW im Rahmen des Projekts Energie 2020 beauftragte Auswertung basiert auf einem Vergleich von Referenzhaushalten ohne Smart Home-Komponenten und Modellhaushalten mit unterschiedlich komplexen Smart Home-Installationen.
Energieverbrauch und -einsparung: Studienergebnisse zur Nachhaltigkeit von Smart Home-Komponenten
Die Studie untersucht die Energiebilanz von Smart Home-Installationen getrennt für Wohnungen und Häuser. Eine Referenzumgebung ohne smarte Technologie steht dabei ihrem smart ausgestatteten Gegenstück gegenüber. Der Vergleich erfolgt in drei Stufen zwischen dem Referenzhaushalt und
- einem Modellhaushalt, in dem lediglich Smart Home-Anwendungen aus dem Funktionskreis Energie aktiv sind,
- einer Umgebung, mit Geräten aus dem Bereich Energie und zusätzlich aus dem Bereich Sicherheit,
- einem umfassend mit Geräten aus den Kategorien Energie, Sicherheit und Komfort ausgestatteten Haushalt.
Wie sich die Verbräuche in den Referenz- und Modellumgebungen errechnen, und welche Geräteausstattung in den einzelnen Stufen zugrunde liegt, ist in der Studie ausführlich nachzulesen. Die folgenden Tabellen geben zur Orientierung lediglich einen zusammenfassenden Überblick über die Studienergebnisse.
| Energieverbrauch [kWh/a] / Smarter Funktionsbereich | ohne | Energie | Energie + Sicherheit | Energie + Sicherheit + Komfort |
|---|---|---|---|---|
| Elektrische Energie (Netz) | 2.100 | 2.155 (103 %) | 2.224 (106 %) | 2.324 (111 %) |
| Thermische Energie | 10.122 | 9.211 (91 %) | 9.211 (91 %) | 9.211 (91 %) |
Tabelle 1: Gegenüberstellung der Verbräuche an elektrischer und thermischer Energie in Wohnungen ohne smarte Ausstattung, mit Geräten der Gruppen Energie, Energie + Sicherheit sowie Energie + Sicherheit + Komfort. Angaben absolut in kWh/a und relativ im Verhältnis zum Referenzhaushalt ohne smarte Funktionen
| Energieverbrauch [kWh/a] / Smarter Funktionsbereich | ohne | Energie | Energie + Sicherheit | Energie + Sicherheit + Komfort |
|---|---|---|---|---|
| Elektrische Energie (Netz) | 3.000 | 3.100 (103 %) | 3.349 (112 %) | 3.564 (119 %) |
| Thermische Energie | 20.271 | 17.491 (86 %) | 17.491 (86 %) | 17.491 (86 %) |
Tabelle 2: Gegenüberstellung der Verbräuche an elektrischer und thermischer Energie in Häusern ohne smarte Ausstattung, mit Geräten der Gruppen Energie, Energie + Sicherheit sowie Energie + Sicherheit + Komfort. Angaben absolut in kWh/a und relativ im Verhältnis zum Referenzhaushalt ohne smarte Funktionen
Die Auswertung für den Haushaltsbereich Wohnung, noch mehr aber die Befunde für smart ausgestattete Häuser zeigen es deutlich:
- das Einsparpotenzial liegt durchweg bei Smart Home-Anwendungen aus dem Bereich Energie und hier speziell bei Geräten, die den Verbrauch thermischer Energie steuern (zwischen 9 und 14 % gegenüber dem Referenzhaushalt)
- je mehr Geräte aus weiteren Funktionskreisen in einer komplexen Installation eingebunden sind, desto stärker relativiert sich die Einsparung thermischer Energie durch den Mehrverbrauch an Strom (zwischen 3 und 19 % gegenüber dem Referenzhaushalt)
Ausgehend von einem Ausstoß von 518 Gramm CO2eq pro Kilowattstunde Strom und 280 Gramm CO2eq pro Kilowattstunde Heizöl hat die Verbraucherzentrale Nordrheinwestfalen das Umweltverhalten der verschieden umfangreich ausgestatteten Smart Home-Haushalte bestimmt. Bei den ermittelten Werten (absolut und prozentual) handelt es sich um die Differenz zwischen der CO2-Vermeidung durch die eingesparte thermische Energie und dem Mehrverbrauch durch den zusätzlichen Strombedarf.
| Haushaltstyp / Smarter Funktionsbereich | Energie | Energie + Sicherheit | Energie + Sicherheit + Komfort |
|---|---|---|---|
| Wohnung | 227 (6 %) | 191 (5 %) | 139 (3,5 %) |
| Haus | 727 (10 %) | 598 (9 %) | 486 (7 %) |
Tabelle 3: CO2-Einsparung in Häusern und Wohnungen mit Geräten der Gruppen Energie, Energie + Sicherheit sowie Energie + Sicherheit + Komfort. Angaben absolut in kWh/a und relativ im Verhältnis zum Referenzhaushalt ohne smarte Funktionen
Wie der in allen Fällen geminderte CO2-Ausstoß zeigt, gewinnt die Umwelt durch smart ausgestattete Wohnungen und Häuser in jedem Fall, auch wenn der ökologische Effekt sich mit zunehmender Vernetzung immer stärker relativiert. Die ermittelten Werte sind dabei beispielhaft. Sie zeigen eine Tendenz, die in einer individuellen Smart Home-Umgebung mehr oder weniger stark ausgeprägt sein wird. Dennoch bieten die Studienergebnisse einen Anhaltspunkt für Verbraucher, die sich mehr Informationen zur Nachhaltigkeit von Smart Home-Komponenten wünschen, als pauschale Werbeversprechen der Gerätehersteller sie geben können.
