Mit dem Verbot herkömmlicher Leuchtmittel, steigender Effizienz der LED-Lichtquellen und forciertem Einsatz von Lichtregelung lassen sich in den nächsten Jahren nochmals bis zu 3 TWh pro Jahr zusätzlich einsparen. Die Schweizer Licht Gesellschaft SLG hat im Auftrag von EnergieSchweiz ein Monitoring aufgebaut, um die Entwicklung des Energieverbrauchs für Beleuchtung genau zu beobachten. Der Bericht für das Jahr 2021 liegt nun vor.

Energiemonitoring für Beleuchtung

Seit 2012 führt die SLG ein Energiemonitoring für Beleuchtung durch. Anfänglich auf der Basis von Schätzungen, seit 2014 mittels systematischer Befragungen in der Industrie zu verkauften Lichtquellen. Die Leistungen und Lebensdauern der früheren Halogen- und Entladungslampen sind wegen der Standardisierung gut bekannt, so dass sich mit relativ wenigen Informationen eine recht genaue Energiestatistik für die Beleuchtung erstellen liess.

Ermittlung des LED-Energieverbrauchs ist komplex

Mit dem Aufkommen der LED-Lichtquellen verschwand diese Standardisierung sukzessive und die Ermittlung des jährlichen Energieverbrauchs wurde komplexer. Bis 2015 war der Anteil der LEDs noch gering; er vergrösserte sich aber bis 2021 erheblich. So sind neben den neuen Anlagen, die heute alle in LED ausgeführt werden, 2021 bereits ca. 50 % aller bisherigen Lichtpunkte auf LED umgerüstet; je nach Anwendung etwas mehr oder weniger.

Im Auftrag von EnergieSchweiz hat die SLG nun ein neues Energiemonitoring-Modell für Beleuchtung entwickelt, welches auf mehreren Grundlagen aufbaut und eine – im Vergleich zu anderen Elektroanwendungen – sehr präzise Bestimmung des Stromverbrauchs ermöglicht.

Inputdaten für das neue Energiebilanzmodell

• Verkaufszahlen der Industrie über Leuchten und Sensoren (wie bisher, jährlich erhoben)
• Industriedaten über die Energieeffizienz neuer Lichtquellen
• Rechenmodell der SIA-Norm 387/4 (elektrische Energie in Gebäuden für Beleuchtung)
• Datenbanken von Energienachweisen von Minergie und den Förderprogrammen von ProKilowatt (www.lightbank.ch)
• Gebäudeparkmodell mit der jährlichen Entwicklung der Gebäudeflächen (von TEP Energy)
• Zusammenarbeit mit den Autoren der Ex-post-Analysen des Bundes (TEP Energy/Prognos/Infras)

Die Spezialisten der SLG modellierten den Energieverbrauch für Beleuchtung für die Jahre 2020 und 2021. Für die folgenden Jahre werden die Inputdaten aktualisiert und der Energie-Absenkpfad für Beleuchtung weiter dokumentiert.

Entwicklung des Stromverbrauchs für Beleuchtung

Der gesamtschweizerische Elektrizitätsverbrauch blieb seit 2012 mehr oder weniger stabil, ein leichter Abwärtstrend nach 2017 wurde im Jahr 2021 wieder umgekehrt. Der Elektrizitätsbedarf für Beleuchtung ist von 2014 bis 2021 – trotz eines Wachstums an beleuchteter Fläche von jährlich rund 1,2 % – um 2 TWh gesunken. Daraus lässt sich schliessen, dass die bei der Beleuchtung eingesparte Energie nun für andere Anwendungen genutzt wird.

Die Beleuchtung darf wohl als Motor der Stromeffizienz bezeichnet werden. Der wachsende Anteil der LED-Lichtquellen geht einher mit einer Abnahme bei den herkömmlichen Halogen- und Entladungslampen (v.a. Leuchtstoffröhren).

Energiebilanz Beleuchtung 2021

Der Energieverbrauch für Beleuchtung von total 6,5 TWh pro Jahr entspricht 11 % des gesamten Stromverbrauchs der Schweiz. Der Beleuchtungsbedarf kann in vier Sektoren unterteilt werden: Dienstleistung, Industrie, Wohnen und Aussenbeleuchtung.

Beleuchtung im Wohnbereich

Der Wohnbereich macht den mit Abstand grössten Anteil an der gesamten Gebäudefläche der Schweiz aus, nämlich rund 440 Millionen Quadratmeter oder 58 % der beleuchteten Fläche. Früher wurden Wohnungen vorwiegend mit ineffizienten Glüh- und Halogenglühlampen beleuchtet. Die Energiesparlampen waren wegen Form, Lichtqualität und giftigen Inhaltsstoffen (Quecksilber) wenig beliebt und erreichten nie einen namhaften Anteil in der Wohnraumbeleuchtung.

Der Stromverbrauch für Beleuchtung im Haushalt ist bereits um mehr als die Hälfte zurückgegangen.

Mit dem weitgehenden Verbot der Halogenlampen (und der Energiesparlampen!) sowie den immer günstiger werdenden und qualitativ guten LED-Retrofit-Lampen nahm der Energieverbrauch für Beleuchtung in den Haushalten innert weniger Jahre rapide ab. Eine LED-Wohnraumleuchte braucht 5- bis 10-mal weniger Energie als eine Halogenleuchte; der Stromverbrauch für Beleuchtung im Haushalt ist bereits um mehr als die Hälfte zurückgegangen.

Beleuchtung in Dienstleistung und Industrie

Die Sektoren Dienstleistung und Industrie sind vergleichbar. Es werden weitgehend dieselben Lichtquellen eingesetzt. Die Beleuchtung brennt vor allem an Werktagen während den Arbeitszeiten – Verkaufsläden und einige Industrieunternehmen haben auch Betrieb am Abend oder sogar während der ganzen Nacht. Da die geforderten Beleuchtungsstärken und die Betriebszeiten deutlich höher sind als im Wohnbereich, ist die Beleuchtung in Dienstleistung und Industrie dominant in Bezug auf den Elektrizitätsverbrauch. Industrie und Dienstleistung zusammen machen 75 % des Stromverbrauchs für Beleuchtung aus.

Früher wurden bevorzugt Leuchtstoffröhren und Hochdruckentladungslampen eingesetzt. Diese sind deutlich effizienter als Halogenlampen aber nach heutigem Stand der Technik nur halb so effizient wie LED.

Tageslicht- und Präsenzmelder sowie eine sorgfältige Inbetriebnahme bieten für Industrie und Dienstleistungen noch sehr grosses Sparpotenzial.

Bisher beträgt die Energieverbrauchsreduktion erst etwa 10 %. Der Flächenzuwachs, die Erhöhung der Beleuchtungsstärken und die deutlich längere Lebensdauer der herkömmlichen Leuchtmittel im Vergleich zu den Haushalten sind Gründe dafür. Mit dem Verbot der Leuchtstofflampen ab 2023 dürfte sich die Umrüstungsaktivität und die damit verbundene Verbrauchsreduktion stark beschleunigen.

Problematisch in den Bereichen Dienstleistung und Industrie ist der immer noch zurückhaltende Einsatz von Tageslicht- und Präsenzmeldern und die häufig nachlässige Inbetriebnahme und Optimierung von neuen Beleuchtungsanlagen.

Aussenbeleuchtung

Die Aussenbeleuchtung trägt weniger zum Stromverbrauch für Beleuchtung bei als man intuitiv annehmen würde. Die sehr geringen Beleuchtungsstärken, gekoppelt mit der hohen Adaptationsfähigkeit des menschlichen Auges, führen zur verbreiteten Fehleinschätzung.

Im Jahr 2021 waren 522 Gigawattstunden oder 8,1 % des Stromverbrauchs für Beleuchtung der Aussenbeleuchtung zuzuschreiben. Dennoch sind auch hier weitere Einsparungen möglich – und auch die symbolische Wirkung von Stromsparmassnahmen bei der Aussenbeleuchtung ist nicht zu unterschätzen.

Prognose zum Energieverbrauch der Beleuchtung

Das Ziel der Lichtvereinbarung von Davos aus dem Jahre 2018 war die Halbierung des Stromverbrauchs bei der Beleuchtung, beziehungsweise die Reduktion um jährlich 3,5 TWh. Dieses Ziel dürfte, auch angekurbelt durch die Leuchtmittelverbote und die steigenden Energiepreise, bis zum Jahr 2026 erreichbar sein.

Voraussetzung ist aber eine Offensive in den Bereichen Lichtsensorik und optimierte Inbetriebnahme der Beleuchtungsanlagen. Im Moment gefährden der zaghafte Einsatz von Lichtmanagement und mangelhafte Inbetriebnahmen zusammen mit der stetigen Erhöhung der Beleuchtungsstärken das Erreichen des gesetzten Ziels.

Für die weitere Entwicklung des Stromverbrauchs für Beleuchtung spielen die Leuchtmittelverbote eine wichtige Rolle. Dank LED-Leuchtmitteln dürfte der Verbrauch der Beleuchtung auf unter 4,5 TWh pro Jahr sinken. Mit optimiertem Betrieb und einem angemessenen Einsatz von Sensortechnik könnte eine zusätzliche Terawattstunde eingespart werden.