Energierendite (EROI)

Was ist Energierendite (EROI)?

Energy Return on Investment (EROI) ist ein Verhältnis zur Beschreibung eines Maßes an erzeugter Energie im Verhältnis zu der zu ihrer Erzeugung aufgewendeten Energie. Das Verhältnis würde beispielsweise darstellen, wie viel Energie verwendet wird, um Rohöl zu lokalisieren, zu extrahieren, zu liefern und zu raffinieren, im Verhältnis dazu, wie viel nutzbare Energie erzeugt wird.

Der Energy Return on Investment (EROI) ist eine zentrale Determinante des Energiepreises, da relativ günstig zu erschließende Energiequellen dafür sorgen, dass der Preis niedrig bleibt.

Energierendite verstehen

EROI ist wichtig, denn wenn die Kosten einer Energieanlage höher sind als die Einnahmen aus dem Verkauf von Strom, ist diese Anlage wirtschaftlich nicht rentabel. EROI kann Organisationen und Regierungen auch dabei helfen, verschiedene Energiequellen auf Rentabilität zu vergleichen, wie z. B. Kernenergie und Solarenergie.

Wenn der EROI groß ist, bedeutet dies, dass die Energieerzeugung aus dieser Quelle relativ einfach und kostengünstig ist. Wenn die Anzahl jedoch gering ist, ist es schwierig und teuer, Energie aus dieser Quelle zu gewinnen. Wenn das Verhältnis beispielsweise 1 beträgt, gibt es keine Rendite auf die investierte Energie. Laut der World Nuclear Association liegt die Break-Even-Zahl bei 7.

In seiner einfachsten Form wird EROI wie folgt berechnet:

EROI = Energieoutput / Energieinput

Es gibt jedoch dramatische Unterschiede, wie bestimmte Schritte des Eingabeprozesses gemessen werden. Diese Messung ist komplex, da die Eingaben vielfältig sind und es Unsicherheit darüber gibt, wie weit sie in der Analyse zurückgehen sollten. Neben den Energiekosten gibt es weitere externe Kosten, die bei der Energieerzeugung berücksichtigt werden müssen, wie etwa die Kosten für die Umwelt und die Gesundheit der Menschen.

Generell können wir davon ausgehen, dass die am höchsten verfügbaren EROI-Energiequellen zuerst verwendet werden, da diese die meiste Energie für den geringsten Aufwand bieten. Ein Nettoenergiegewinn wird erzielt, indem weniger Energie aufgewendet wird, wenn versucht wird, eine Energiequelle zu erwerben und zu verwenden. Die EROI-Analyse wird als Teil einer Lebenszyklusanalyse betrachtet.

Arten von Energiequellen, bei denen EROI gemessen wird

Es gibt eine Reihe von verbrauchbaren Energiequellen, bei denen der EROI für Effizienz- und Kostenanalysen bestimmt wird. Zu diesen Energiequellen gehören Öl, Biokraftstoffe, Geothermie, Kernbrennstoffe, Kohle, Sonne, Wind und Wasserkraft.

Der durchschnittliche EROI aller Stromerzeugungstechnologien beträgt für die Vereinigten Staaten laut den oben zitierten Seiten der World Nuclear Association etwa 40. Der Verband zitiert eine Studie von Weissback et al. (2013), in dem es heißt: „Die Ergebnisse zeigen, dass Atom-, Wasser-, Kohle- und Erdgaskraftwerke (in dieser Reihenfolge) eine Größenordnung effektiver sind als Photovoltaik und Windkraft.“

Nach Angaben der US Energy Information Administration sind fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas seit Ende des 19. Jahrhunderts die wichtigsten Energiequellen. Bis in die 1990er Jahre waren Wasserkraft und feste Biomasse die am häufigsten genutzten erneuerbaren Energiequellen. Seitdem hat die Energiemenge aus Biokraftstoffen, Solar- und Windenergie zugenommen.

Der EROI für Öl ist in den letzten hundert Jahren dramatisch zurückgegangen. Die Menge an Energie, die benötigt wird, um ein Barrel Öl zu produzieren, hat sich verringert, da effizientere Methoden wie Fracking eingeführt wurden.

Höhepunkte

• Energy Return on Investment (EROI) ist die Menge an Energie, die aufgewendet wird, um eine bestimmte Menge an Nettoenergie zu erzeugen.

• EROI ist eine wichtige Determinante bei der Preisgestaltung von Energierohstoffen und Strom.

• EROI nimmt ab, wenn Energie knapper und schwieriger zu extrahieren oder zu produzieren wird.