Der größte Energiefresser: Der Kühlschrank

Der weltweite Verbrauch aller Kühlschränke allein bietet das Potenzial, 172 Terawattstunden (TWh) jährlich bei gleicher Leistung einzusparen. Das ist mehr, als ein Land wie Schweden pro Jahr benötigt. Die Technologie heißt "Inverter". Schon die Gourmets der Antike ließen Eis in Bergregionen ernten, um Wein kalt und Speisen frisch zu halten. In Deutschland brachte der Eismann noch in den 1950er Jahren gefrorenes Wasser als Kältemittel. Danach setzte sich der moderne, elektrische Kühlschrank durch. Was blieb, war der Energieverbrauch.

Für das Jahr 2015 schätzen Marktforschrer den weltweiten Bestand auf rund 1,33 Milliarden Kühlschränke, überwiegend alte Geräte. Jedes verbraucht im Durchschnitt etwa 480 Kilowattstunden (kWh) pro Jahr. Selbst ein neun Jahre alter Fernseher bringt es bei vier Stunden täglicher Nutzung nur auf 160 kWh pro Jahr. Der Kühlschrank ist damit einer der großen Energiefresser im Haushalt. Die grundlegende Technik hat sich seit Jahrzehnten kaum verändert. Der konventionelle Motor kennt lediglich "Ein" oder "Aus" und hat dementsprechend nur zwei Leistungsstufen, keine oder volle Leistung. Volle Leistung heißt dabei höchster Energieverbrauch. Zu den Anschaffungskosten kommen über die gesamte Lebensdauer teils erhebliche Stromkosten hinzu - und die entsprechende Belastung für die Umwelt.

In vielen neuen Geräten senken bereits Energiespar-Chips den Stromverbrauch um mehr als 30 Prozent: Halbleiter regeln den Stromfluss und passen die Leistung des Motors an den Bedarf an. Die Grundlage bildet ein Frequenzumwandler oder "Inverter".

Das Prinzip dahinter ist einfach: Damit ein Gerät effizient arbeiten kann, messen Sensoren ständig Daten - beim Kühlschrank etwa Temperatur, Feuchtigkeit und Motordrehzahl. Daraus errechnet ein Kleinstcomputer, der Mikrocontroller, die nötigen Steuerungsbefehle. Die Power-Chips setzen diese in die ideale Drehzahl des Kompressors um. Dies ist deutlich effizienter, als den Motor ständig komplett ein- und wieder auszuschalten.

Das Beispiel Kühlschrank verdeutlicht, wieviel sich sparen lässt. Pro Gerät reduziert die Inverterisierung den Stromverbrauch um durchschnittlich 144 kWh pro Jahr. Bei 1,2 Milliarden Kühlschränken alter Bauart entsteht so ein weltweites Sparpotenzial von jährlich 172 TWh. Das ist auch mehr, als alle deutschen Haushalte verbrauchen.