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Energieaufwand zur Herstellung regenerativer Anlagen
Hartnäckig hält sich das Gerücht, dass Photovoltaikanlagen während
ihrer Lebendauer 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 Beseitung 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.
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Kumulierter Energieaufwand in kWh/kWp für die Photovoltaik
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| Quelle |
mono-Si |
poly-Si |
amorphes Si |
CIS |
| Hagedorn 1989 |
12.200 - 20.500 |
9.000 - 20.000 |
7.500 - 13.300 |
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| Adler 1993 |
11.400 - 17.900 |
6.300 - 13.600 |
4.200 - 9.800 |
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| Adam, Schieferdecker 1997 |
11.000 |
7.500 |
5.500 |
790 - 2.990 |
| Alsema, Frankl, Kato 1998 |
13.055 - 30.277 |
9.722 - 26.666 |
5.555 |
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| Knapp, Jester 2000 *) |
5.600 |
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3.070 |
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Kumulierter Energieaufwand in kWh/kW für Windkraftanlagen
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| Quelle |
kWh/kW |
| Hagedorn, Ilmberger 1992 |
5.000 - 45.000 |
| Pick, Wagner, Bunk 1998 |
2.194 - 2.767 |
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Kumulierter Energieaufwand in kWh/m² für Solarthermieanlagen
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| Quelle |
kWh/m² |
| Adler 1993 |
330 - 1.100 |
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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 abhägig. 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 energetische Amortisation bei diesem Kraftwerken
nicht sinnvoll.
Aus diesem Grund sollte eine andere Defintion 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.
Der Erntefaktor gibt an, wie oft eine regenerative Anlage in ihrer Lebenszeit den
kumulierten Energieaufwand wieder abgibt beziehungsweise an anderer Stelle wieder einspart.
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Energetische Amortisationszeit verschiedener Anlagen in Monaten
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| Technologie |
Photovoltaik Deutschland |
Photovoltaik Südeuropa |
Windkraft |
Solarthermie (Brauchwasser) |
| Spanne der Amortisationszeit in Monaten |
15 - >100 |
7 - 76 |
3 - 23 |
5 - 32 |
| Gewählte realistische Amortisationszeit in Monaten |
mono-Si: 55 poly-Si: 38 amorph: 28 CIS: 15 |
mono-Si: 28 poly-Si: 19 amorph: 14 CIS: 8 |
5 |
10 |
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Erntefaktor verschiedener regenerativer Anlagen
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| Technologie |
Photovoltaik Deutschland |
Photovoltaik Südeuropa |
Windkraft |
Solarthermie (Brauchwasser) |
| Erntefaktor |
mono-Si: 5,5 poly-Si: 8 amorph: 11 CIS: 20 |
mono-Si: 11 poly-Si: 16 amorph: 21 CIS: 38 |
48 |
24 |
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