Energieaufwand zur Herstellung regenerativer Anlagen

Hartnäckig hält sich das Gerücht, dass Photovoltaikanlagen während ihrer Lebensdauer nicht einmal die Energie einspielen, die für ihre Herstellung benötigt wird. Um es vorwegzunehmen: Dies ist schlicht und einfach falsch. Im Folgenden werden Kennwerte für verschiedene regenerative Anlagen aus verschiedenen Quellen angegeben.

Der kumulierte Energieaufwand gibt an, wieviel Primärenergie für die Herstellung, Nutzung und Beseitigung einer Anlage anfällt. Er hängt stark von der Produktionsweise, der Auslastung der Fabrikanlagen sowie weiterer Faktoren ab. Bei der Photovoltaik spielt das Zellenmaterial eine entscheidende Rolle. Durch rationellere Herstellungsverfahren ist der Energieaufwand in den letzten Jahren deutlich gesunken.

Die energetische Amortisationszeit (engl. pay-back time) gibt an, in welcher Zeit die Anlage die Energie abgegeben hat, die für die Herstellung benötigt wurde. Hierzu wird der kumulierte Energieaufwand durch die monatlich oder jährlich abgegebene Energie dividiert. Bei elektrischen Anlagen ist der Wirkungsgrad der Kraftwerke zu berücksichtigen, die durch die regenerativen Anlagen ersetzt werden. Die abgegebene Energie ist bei regenerativen Kraftwerken sehr stark vom Standort abhängig. Oftmals wird eine energetische Amortisationszeit auch für fossile und nukleare Kraftwerke angegeben. Hierbei wird jedoch der eingesetzte Brennstoff nicht berücksichtigt. Da fossile und nukleare Kraftwerke auch beim Betrieb erschöpfliche Energievorräte nutzen, ist die Angabe einer energetischen Amortisation bei diesen Kraftwerken nicht sinnvoll.
Aus diesem Grund sollte eine andere Definition der energetischen Amortisationszeit verwendet werden: Das Verhältnis des Energiegehalts der bei der Herstellung einer Anlage benötigten nicht erneuerbaren, also konventionellen Energieträger zu der durch den Betrieb einer Anlage eingesparten konventionellen Energieträger.

Hierbei ist zu beachten, dass der Energieaufwand in Form von konventioneller Primärenergie angegeben wird. Eine Photovoltaik- oder Windkraftanlage erzeugt hingegen Endenergie (Strom). Bei der Umrechnung der Endenergie in Primärenergie muss noch der Wirkungsgrad eines konventionellen Kraftwerks berücksichtigt werden. Um die gleiche Menge an Strom wie eine Photovoltaik- oder Windkraftanlage zu erzeugen, muss beispielsweise knapp die dreifache Menge an Kohle (Primärenergie) in einem Kohlekraftwerk verbrannt werden.

Der Erntefaktor gibt an, wie oft eine regenerative Anlage in ihrer Lebenszeit den kumulierten Energieaufwand wieder abgibt beziehungsweise an anderer Stelle wieder einspart.

Die folgenden Tabellen enthalten typische Werte für die Amortisationszeit und den Erntefaktor. Bei den Werten dürfte es sich um sehr konservative Abschätzungen handeln, da durch rationellere Herstellungsverfahren und bessere Anlagenwirkungsgrade der Herstellungsenergieaufwand in den letzten Jahren noch weiter gesunken sein dürfte. Aktuelle belastbare Untersuchungen sind aber kaum verfügbar.

Quellen:

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