Erntefaktor
Der Erntefaktor eines Kraftwerks ist das Verhältnis zwischen der über die gesamte Lebensdauer gewonnenen Nutz-Energie und der eingesetzten Energie.
Er ist definiert als der Quotient der während der Betriebsdauer erzeugten Energie und der im Anlagenlebenszyklus aufzuwendenden Energie. Einfach gesagt, gibt er Antwort auf die Frage: "Wie oft bekommt man die hineingesteckte Energie wieder heraus?" Werte über 1 bedeuten eine positive Gesamt-Energiebilanz.
Ermittlung des Erntefaktors
Der Erntefaktor wird von verschiedenen Interessensgruppen verschieden berechnet:
Im Allgemeinen wird für konventionelle (fossile) Kraftwerke auch der eingesetzte Brennstoff mit in die Rechnung einbezogen, da dieser ja nach der (Strom)erzeugung unwiderruflich verbrannt wurde. Dadurch haben fossile Kraftwerke immer einen Faktor kleiner eins, während erneuerbare Energien als Einzige höhere Werte haben können, da deren "Brennstoffe" (Wind, Wasser, Sonne) nach menschlichem Ermessen unendlich sind und sich vor allem durch Nutzung nicht verbrauchen.
Betreiber konventioneller Kraftwerke hingegen klammern den Brennstoff gern aus der Berechnung aus, und vergleichen nur die zum Bau und Wartung benötigte Energie mit der produzierten Energie. So können auch sie eine Zahl größer eins erreichen.
Die Berechnung der gesamten zur Herstellung eines Produkts benötigten Energie ist sehr aufwändig und schwankt daher je nach Quelle (und Interessenslage des Veröffentlichers) stark, so dass auch die angegebenen Erntefaktoren stark schwanken.
Anlagen, die für ihre Herstellung mehr Energie verbrauchen, als sie anschließend produzieren, widersprechen einer Nachhaltigen Entwicklung
Beispielrechnung Fotovoltaikanlage
Für die Herstellung, den Transport, die Wartung etc. wird Energie benötigt - unter anderem in Form von elektrischen Strom und Wärme. Diese kann man berechnen - zum Beispiel anhand der Stromrechnung der involvierten Fabriken, des Benzinverbrauchs der LKWs etc. Wenn die Anlage fertig gebaut ist, produziert sie Strom. Der Erntefaktor gibt nun an, wieviel mehr (elektrische) Energie die Anlage im Laufe ihres Lebens produziert, als insgesamt Energie für Ihre Herstellung, Aufbau und Abbau am Lebensende benötigt wird.
Für eine moderne Anlage liegt der Faktor etwa bei 7 (Berechnung: Amortisationszeit drei Jahre, Lebensdauer mindestens 20 Jahre).
Typische Werte sind:
- Kohlekraftwerk: ca. 0,3
- Kernkraftwerk: ca. 0,3–100 (je nach Berechnungsmethode, s.o.)
- Wasserkraftwerk: ca. 50–180
- Windenergieanlage: ca. 30–100
- Solarthermische Anlage (Brauchwasser): ca. 8–48
- Photovoltaikanlage: ca. 3–38 (je nach Technologie und Standort)
Energierücklaufzeit
Eine andere Form der Angabe des Erntefaktors ist die sogenannte Energierücklaufzeit. Bekannt ist auch der Begriff energetische Amortisationszeit.
Sie gibt die Zeit an, die ein Kraftwerk benötigt, bis es die Energie, die zu seiner Errichtung notwendig war selbst erzeugt hat. Fossil angetriebene Kraftwerke können diesen Punkt nie erreichen, da während ihres Betriebes eine endliche Primärenergie "verbraucht" wird, die in die Rechnung mit eingeht. Daher ist ihr Erntefaktor auch kleiner eins.