Energieerntefaktoren bei der Erzeugung elektrischer Energie

Vereinfacht gesagt gibt der Erntefaktor in der Energiewirtschaft wieder, um wie viele Male die Erzeugung einer Energieanlage während ihrer Lebensdauer die zur Herstellung der Anlage benötigte Energiemenge übertrifft. Die genaue Definition lautet:

“Der Erntefaktor ist der Quotient aus der Netto-Energieerzeugung während der geplanten Lebensdauer einer energieerzeugenden Anlage und dem kumulierten Energieverbrauch für die Herstellung der Anlage, der Betriebsmittel und der Betriebsstoffe. Der Begriff ist nur sinnvoll im Zusammenhang mit der Nutzung regenerativer Energiequellen.”

Der Erntefaktor wurde in zahlreichen Studien für unterschiedliche Stromerzeugungsanlagen ermittelt. Auch für Solar-Kollektoren, Wärmepumpen, Fernwärme-Systeme und Wärmedämmungs-Maßnahmen gibt es vereinzelte Untersuchungsergebnisse.

Über einen besonders großen Datenschatz verfügt das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung der Universität Stuttgart. Nennenswert sind auch die Forschungsstelle für Energiewirtschaft München und der Lehrstuhl von Prof. Franz-Josef Wagner an der Gesamthochschule Essen.

Große Unterschiede bei der Berechnung von Erntefaktoren gibt es aufgrund unterschiedlicher Berücksichtigung der Energieaufwendungen für den Betrieb einer Anlage (z. B. für Wartungsarbeiten oder für den Brennstoff) sowie für Abriss und Entsorgung der Anlage und die Umrechnung von Energiemengen in eine andere Form (z. B. von Sekundär- in Primärenergie). Außerdem haben unterschiedlichen Annahmen hinsichtlich Lebensdauer, Lastfaktor, Stand der Technik usw. einen wesentlichen Einfluss auf das Ergebnis einer Studie.

Die Daten in der Nachfolgenden Tabelle liefern einen groben Anhaltspunkt für den Stand der heutigen Technik. Hierbei werden ausschließlich die reinen Herstellungs-Erntefaktoren angegeben. Energieaufwendungen für Betrieb und Abriss sind dabei nicht berücksichtigt. Für die Lebensdauer werden typische Werte für die jeweiligen Anlagen zugrunde gelegt.

AnlageErntefaktor
Kernkraftwerk100 – 200
Kohlekraftwerk100 – 150
großes Laufwasserkraftwerk100 – 200
kleines Laufwasserkraftwerk40 – 100
Windkraftwerk10 – 50
Photovoltaikanlage2 – 8

Betrachtet man auch die Energie-Aufwendungen für den Brennstoff, reduzieren sich die Werte für das

  • Kernkraftwerk auf deutlich unter 100 und für das
  • Kohlekraftwerk auf deutlich unter 80.

Eine weitere wichtige Kennzahl ist der energetische Amortisationsfaktor (Energierückzahlzeit). Dies bezeichnet den Zeitraum, der vergeht, bis eine Anlage die zur Herstellung aufgewandte Energie wieder “eingespielt” hat. Mit Ausnahme der Photovoltaik-Anlage, bei der sie – je nach Zellmaterial – bis zu 8 Jahre beträgt, und der Kleinwasserkraft-Anlage (2 – 3 Jahre) liegen die anderen Kraftwerkes-Typen etwa gleichauf mit 1- 2 Jahren.

Weitere Daten und Erläuterungen zu diesem Thema finden Sie in den Veröffentlichungen des Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung der Universität Stuttgart.