Viele Leute können nur schwer abschätzen, wie viel Wasser sie bei ihrer morgendlichen Dusche verbrauchen. Während einige mit über 100 Litern Wasser rechnen, glauben andere, dass sie mit weniger als 20 Litern auskommen. Tatsächlich sind es durchschnittlich rund 40 Liter Warmwasser, die beim Duschen in den Abfluss fliessen. Duschen bildet damit den zweitgrössten Posten im Energieverbrauch von Privathaushalten, einzig die Heizung benötigt mehr Energie. «Die Dusche ist einer der Orte, an dem jeder aktiv etwas zur Energiewende beitragen kann – allein schon, weil Warmwasser zu 75 Prozent mit fossilen Energieträgern und zu 25 Prozent in elektrischen Boilern produziert wird», sagt Thorsten Staake von der Professur für Informationsmanagement der ETH Zürich.

Gemeinsam mit dem Team des ETH-Spin-offs Amphiro hat die Forschergruppe der Professur deshalb eine Verbrauchsanzeige für die Dusche entwickelt. Das Gerät misst den Wasser- und den Energieverbrauch während des Duschens und zeigt ihn in Echtzeit an. Auf dem Display leuchtet zudem ein Eisbär auf einer Eisscholle, die allmählich wegschmilzt, je mehr Warmwasser aus der Brause fliesst. So sollen Nutzerinnen und Nutzer des Gerätes zum Wassersparen motiviert werden. Was als innovative Idee mit einem Prototypen begann, wird nun vom Spin-off Amphiro serienmässig produziert und vertrieben. Der Start glückte, weil das Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (ewz) 7000 Geräte bestellte. Diese grosse Anzahl an Geräten bildet eine ideale Grundlage, um die Wirksamkeit dieser Smart-Meter zu erforschen.

Display spart 20 bis 25 Prozent Warmwasser

In einer vom Bundesamt für Energie unterstützten Studie konnten die Wissenschaftler der ETH Zürich gemeinsam mit Kollegen der Universität Lausanne nun zeigen, dass Nutzerinnen und Nutzer ihren Warmwasserverbrauch um durchschnittlich 20 bis 25 Prozent reduzierten. Dieser Effekt blieb über den Betrachtungszeitraum von zwei Monaten stabil. Hochgerechnet auf ein Jahr sparten die Studienteilnehmerinnen und -teilnehmer rund 280 Kilowattstunden Wärmeenergie sowie 8250 Liter Trink- und Abwasser pro Haushalt. 280 Kilowattstunden entsprechen ungefähr dem jährlichen Energieverbrauch für Kochen und Backen in einem Zweipersonenhaushalt in der Schweiz .«Das sind erstaunliche Resultate, wenn man bedenkt, dass die Geräte in nahezu allen Haushalten zum Einsatz kommen können», erklärt Staake.

Für die Studie verteilte das ewz das Instrument an knapp 700 Haushalte in der Stadt Zürich. Dabei kamen drei verschiedene Gerätetypen zum Einsatz: eine Standardversion, die den Wasser- und Energieverbrauch anzeigt , eine «Standard plus»-Anzeige, die zusätzlich den Wasserverbrauch während des letzten Duschvorgangs angibt sowie eine Kontrollgruppen-Version, auf der lediglich die Wassertemperatur aufleuchtet. Bei allen Geräten war das Display erst nach zehn Duschvorgängen aktiv, damit die Wissenschaftler Blindmessungen vornehmen konnten. Die Studienteilnehmer füllten zu Beginn und am Ende der Studie einen Fragebogen zu ihrem Energiesparverhalten aus.

Technologie funktioniert auch ohne Sparabsicht

Während der Warmwasserverbrauch der Kontrollgruppe leicht anstieg, sparten die Studienteilnehmer der beiden anderen Gruppen unmittelbar nach der Blindphase eine grosse Wassermenge. Die Wissenschaftler konnten ausserdem zeigen, dass die Feedback-Technologie auch bei Personen funktioniert, die sich wenig für das Energiesparen interessieren und die im Fragebogen erklärten, sie wollten ihren Warmwasserverbrauch nicht reduzieren.

In einem nächsten Schritt möchten die Wissenschaftler untersuchen, ob die Geräte eine Art Wettbewerb-Effekt auslösen können. Besonders interessant sind in diesem Zusammenhang die Geräte in Mehrpersonenhaushalten, und die den Wasserverbrauch des letzten Duschvorgangs anzeigen. «Wir wollen herausfinden, ob sozialer Druck entsteht, wenn man täglich vor Augen geführt bekommt, dass der Mitbewohner viel weniger Energie verbraucht als man selbst», erklärt Staake.

Kleine Wasserkraftwerke im Langzeittest

Die Wissenschaftler wollen ihre Resultate zudem mit einer Langzeitstudie untermauern, die vom EU-Förderprogramm Climate-KIC unterstützt wird. An dieser zweiten Studie, die über sieben Monate läuft, nehmen derzeit 6000 Haushalte teil. Erste Resultate erwartet Staake Ende Oktober.

Ausserdem sollen die intelligenten Energie- und Wasserzähler nun serienmässig produziert werden. Staake schätzt ihre Marktchancen als gut ein. «Weil man mit den Geräten Wasser und Energie spart, amortisieren sie sich innerhalb von einem Jahr», sagt er. Ausserdem seien sie mit den gängigen Handbrausen kompatibel und diese Anschlüsse weltweit genormt.

Die Amphiro-Geräte sind ausgeklügelte kleine Wasserkraftwerke. Sie erzeugen die Energie für ihren Betrieb aus dem Wasserfluss, weshalb keine Batterien erforderlich sind und ein Stromanschluss entfällt. Eine grosse Herausforderung bei der Entwicklung war es, so kleine Generator- und Sensormodule zu entwickeln, dass sie in ein handliches Gerät passen. Gleichzeitig konnten die Wissenschaftler nur Materialien verwenden, die das Trinkwasser nicht verunreinigen und denen Kalk nichts anhaben kann.