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Erntezeit

Energetische Amortisation

Die Herstellung von Erneuerbaren Anlagen benötigt Energie. Das können die Anlagen allerdings wieder ausgleichen.

Energetische Amortisation Energetische Amortisation
energlobe.de, Denny Rosenthal

Die Herstellung von Energieanlagen wie Kohlekraftwerken oder auch Windanlagen verschlingt Energie. Erneuerbare Anlagen haben einen Vorteil gegenüber fossilen Kraftwerkensie können die bei der Produktion verbrauchte Energie kompensieren: aus eigener, emissionsfreier Produktion. Fachleute sprechen von energetischer Amortisationszeit.

Tag 254: Von nun an rechnet sich das Windrad hinter dem Deich an der Nordseeküste auch für die Umwelt. Seit der Inbetriebnahme vor knapp acht Monaten produziert die Anlage mit einer Leistung von 1,8 Megawatt schon Strom. Die dabei erzeugte Energiemenge wurde allerdings auch bei der Herstellung des Turms oder der Rotorblätter verbraucht, so dass das Windrad im ersten Betriebshalbjahr rechnerisch erst einmal nur die Energie der eigenen Produktion ausgeglichen hat. Diese verbrauchte 2.800 Megawattstunden Primärenergie und verursachte rund 900 Tonnen Kohlendioxid (CO2), vor allem wegen der Baumaterialien: Ein Windrad besteht im Schnitt aus 200 Tonnen Stahl und 2.200 Tonnen Beton. Allein für eine Tonne Stahl braucht man im Schnitt 600 Kilogramm Kokskohle. Und die deutsche Windkraft-Industrie benötigt nach Angaben ihres Branchenverbandes fast eine Million Tonnen Stahl pro Jahr – drei Mal so viel wie der Schiffbau. „Ohne Stahl lässt sich kein Windrad bauen, ohne Chemieprodukte keine Photovoltaikanlage“, sagt Hans-Peter Keitel, Präsident des Bundesverbandes der deutschen Industrie.

So wie Keitel weisen Deutschlands Wirtschaftskapitäne bei der Diskussion um Erneuerbare Energien gern auf die benötigten, energieintensiven Baustoffe hin – und auf das Verhältnis zwischen Energiegewinn und Materialaufwand, bei dem Windräder und Sonnenkollektoren schlechter ist als herkömmliche Kraftwerken. „Das liegt daran, dass Wind und Sonne anders als Kohle und Gas nicht immer zur Verfügung stehen, die Anlagen also nicht ständig laufen können“, erklärt Hermann-Josef Wagner vom Lehrstuhl für Energielehre und Energiewirtschaft der Ruhr-Universität Bochum.

Energetische Amortisation

Trotzdem gibt es einen wichtigen Vorteil gegenüber Kohle- und Gaskraftwerken, deren Herstellung ebenfalls viel Energie verschlingt. Die Erneuerbaren können die bei der Produktion verbrauchte Energie kompensieren: aus eigener, emissionsfreier Produktion. Fachleute sprechen von energetischer Amortisationszeit. Das ist die Zeit, die eine Anlage in Betrieb sein muss, um die für die Herstellung und den Betrieb notwendige Energie auszugleichen. Die Kennzahl rechnet mit allen Energieaufwendungen über den gesamten Lebenszyklus der Anlage. „Da ist alles drin: Herstellung, Nutzung, Recycling, sogar der Austausch eines Getriebes während des Betriebs“, verdeutlicht Wagner. „Selbst der Energieaufwand für das Fräsen eines Zahnrades geht mit in die Rechnung ein“. So ergeben sich genaue Werte für die einzelnen Anlagentypen, die sich dadurch besser mit einander vergleichen lassen. „Die energetische Amortisationszeit spielt eine wichtige Rolle bei der Frage, ob die Einführung einer neuen Technik sinnvoll ist“, sagt Wagner.

Amortisationszeiten von Erneuerbaren

Offshore-Windanlagen amortisieren sich bereits nach sechs bis sieben Monaten. Photovoltaikanlagen erreichen ihren energetischen Kipp-Punkt nach anderthalb bis drei Jahren, je nach Zellentyp. Dünnschichtmodul schneiden dabei besser ab als kristalline Module. Bereits nach einem Jahr hat sich der Energieaufwand der Herstellung amortisiert. Solarwärme-Anlagen zur Heizungsunterstützung und Brauchwasser-Erwärmung weisen je nach Typ eine energetische Amortisationszeit von zwei bis drei Jahren auf. Nach dieser Zeit produzieren die Anlagen Energie, ohne dass sie auf Kohle oder Gas angewiesen sind.

Keine energetische Amortisation von fossilen Kraftwerken

Anders fossile Anlagen. Bei ihnen verursacht nicht nur die Herstellung oder der spätere Abbau des Kraftwerks Emissionen. Auch für die Energieerzeugung brauchen sie ständig Kohle oder Gas. „Fossile Anlagen können sich nicht energetisch amortisieren“, erklärt Volker Quaschning von der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin. Das gleiche gilt seiner Meinung nach auch für Atomkraftwerke, denn auch sie verbrauchen unwiederbringlich den Brennstoff Uran. Sein Kollege Wagner geht allerdings davon aus, das Atomkraftwerke sich nach ein bis zwei Jahren energetisch amortisieren, wenn sie als Ersatz für Kohlekraftwerke eingesetzt werden. „Der Zeitraum wird wesentlich davon bestimmt, wie groß die Konzentration des benötigten Uranerzes in der Lagerstätte ist“, erklärt Wagner. Als Rohstoff wird Uran beispielsweise in Kanada aus unterirdischen Erdschichten gefördert. Je weniger Uran sich in einem Kubikmeter Erde befindet, umso mehr Energie wird beim Abbau verbraucht, um eine bestimmte Menge des Rohstoffs zu gewinnen. Fazit: Während sich regenerative Anlagen eindeutig energetisch amortisieren, erreichen fossile Kraftwerke diesen Effekt nie. Bei Kernkraftwerken bleibt dieser Punkt genauso umstritten, wie die Kraftwerke selbst.

Weitere Informationen:

dena über Energetische Amortisationszeiten von Windanlagen: www.thema-energie.de

Lektüre-Hinweis: Das neue Buch von Volker Quaschning: Mülltrenner, Müsliesser & Klimaschützer. Hanser Verlag, München.

»DIE KRISE DER IDEE VON EINER WELTORDNUNG

(IST) DAS ULTIMATIVE INTERNATIONALE

PROBLEM VON HEUTE«

Henry Kissinger,„World Order”, August 2014