Energierendite (EROI)

Was ist die Energierendite (EROI)?

Die Energierendite (EROI) ist das Verhältnis der aus einer Ressource gewonnenen nutzbaren Energie zu der Energiemenge, die zur Erzeugung dieser Nettoenergiemenge aufgewendet wird. So wird beispielsweise Energie benötigt, um Rohöl zu lokalisieren, zu fördern, zu liefern und zu raffinieren, bevor es energetisch genutzt werden kann.

Der Energy Return on Investment (EROI) ist ein wesentlicher Bestimmungsfaktor für den Energiepreis, da relativ günstig erschlossene Energiequellen den Preis niedrig halten lassen.

Die Energierendite verstehen

EROI ist wichtig, denn wenn die Kosten einer Energieanlage die Einnahmen aus dem Verkauf von Strom übersteigen, ist diese Anlage wirtschaftlich nicht rentabel. EROI kann Organisationen und Regierungen auch dabei helfen, herauszufinden, welche Systeme profitabler sind als andere. Zum Beispiel Solarenergie oder Atomkraft.

Wenn der EROI groß ist, bedeutet dies, dass die Energiegewinnung aus dieser Quelle relativ einfach und kostengünstig ist. Wenn die Zahl jedoch klein ist, ist die Energiegewinnung aus dieser Quelle schwierig und teuer. Wenn das Verhältnis beispielsweise 1 ist, gibt es keine Rendite für die investierte Energie. Laut Forbes liegt die Break-Even-Zahl bei 7.

In seiner einfachsten Form wird EROI wie folgt berechnet:

EROI = Energieabgabe / Energieaufnahme 

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

Generell ist zu erwarten, dass zuerst die höchsten verfügbaren EROI-Energiequellen verwendet werden, da diese die meiste Energie bei geringstem Aufwand bieten. Ein Nettoenergiegewinn wird erreicht, indem weniger Energie verbraucht wird, wenn versucht wird, eine Energiequelle zu erwerben und zu nutzen. 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 zur Effizienz- und Kostenanalyse bestimmt wird. Diese Energiequellen umfassen Öl, Biokraftstoffe, Geothermie, Kernbrennstoffe, Kohle, Sonne, Wind und Wasserkraft.

Nach Angaben der World Nuclear Association beträgt der durchschnittliche EROI über alle Erzeugungstechnologien für die Vereinigten Staaten 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) um 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, Sonnen- und Windenergie zugenommen.

Der EROI für Öl ist in den letzten hundert Jahren dramatisch gesunken. Die Energiemenge, die für die Produktion eines Barrels Öl benötigt wird, ist gesunken, da effizientere Methoden wie Fracking eingeführt wurden.