Quelle: unpopular-truth.com  

Dr. Lars Schernikau
Datum: 23. August 2026

Abbildung 1: Der Energiekreislauf von Stromerzeugungsanlagen

Ein Kraftwerk beginnt sein Leben jedoch nicht erst mit der Produktion seiner ersten Kilowattstunde, denn lange vor diesem Zeitpunkt wurde bereits Energie verbraucht. (Abbildung 1).

Rohstoffe müssen abgebaut, Erze verarbeitet und raffiniert, Stahl, Aluminium, Kupfer, Silizium, Zement und unzählige andere Materialien hergestellt werden. Bauteile müssen produziert, transportiert und montiert werden. Straßen, Fundamente, Übertragungsleitungen und andere Infrastruktur müssen gegebenenfalls errichtet werden.

All dies erfordert Energie – graue Energie, also die Energie, die in die Schaffung des Systems investiert wird, das anschließend Energie für uns erzeugen soll.

Und sobald wir beginnen, Energiesysteme durch diese Linse zu betrachten, taucht eine interessante Frage auf:

Wie viel Energie muss man investieren, bevor wir Energie zurückerhalten? Denn wir alle wissen, dass Energie nicht aus dem Nichts entsteht

Nehmen wir zum Beispiel eine Solaranlage.

Das Sonnenlicht selbst kommt zwar ohne Brennstoffkosten an, aber die Umwandlung dieses Sonnenlichts in ausreichend nutzbaren Strom erfordert ein beträchtliches physikalisches System.

Quarz und andere Rohstoffe müssen abgebaut, Silizium raffiniert und verarbeitet werden. Glas, Aluminium, Kupfer und Stahl – all diese Materialien werden für die Herstellung von Solarzellen, Modulen, Wechselrichtern und elektrischen Geräten benötigt. Anschließend muss alles zum Projektstandort transportiert, installiert und nach einigen Jahren wieder demontiert und entsorgt werden.

Dasselbe Prinzip gilt für jede Energietechnologie. Windkraftanlagen benötigen Stahl, Beton, Kupfer, Verbundwerkstoffe und eine aufwendige Fertigung. Kernkraftwerke erfordern enorme Mengen an Spezialmaterialien und Konstruktionsarbeiten. Kohle und Gas benötigen Bergwerke oder Bohrungen, Aufbereitungsanlagen, Transport- und Erzeugungsanlagen.

Die Frage ist daher nicht, ob eine Energietechnologie Energie benötigt, um zu existieren. Das tun sie alle. Die wichtigere Frage ist vielmehr, wie viel.

Von grauer Energie zur Energierückgewinnung

Hier wird das Konzept der Energierendite (Energy Return on Investment, eROI) besonders interessant. Vereinfacht ausgedrückt, vergleicht der eROI die von einem Energiesystem gelieferte Energie mit der Energie, die benötigt wird, um diese Energie bereitzustellen.

Das Prinzip ist recht einleuchtend. Investiert man eine Energieeinheit und erhält nur geringfügig mehr als eine Einheit zurück, bleibt kaum ein Überschuss übrig. Erzielt dieselbe Energieinvestition jedoch einen deutlich höheren Energieertrag, sieht die Situation ganz anders aus.

Dies unterscheidet den eROI grundlegend von einer rein finanziellen Kennzahl.

Der Wert des Geldes kann sich ändern, da Rohstoffpreise schwanken, sich die Zinssätze ändern, Subventionen, Steuern und Regulierungen die Wirtschaftlichkeit von Projekten erheblich beeinflussen können.

Energie bleibt jedoch physikalisch.

Unabhängig davon, wie die finanziellen Kosten verteilt wurden, verbrauchte die Produktion einer Tonne Stahl Energie während der Herstellung, und deshalb ist es wichtig, den Energieaufwand für unsere Energieinfrastruktur zu verstehen.

Doch wo ziehen wir die Grenze bei der grauen Energie?

Hier wird die scheinbar einfache Idee deutlich komplizierter.

Was genau sollte als graue Energie gelten?

Sollen wir nur die Energie berücksichtigen, die zur Herstellung der Hauptausrüstung benötigt wird? Oder sollte man Folgendes einbeziehen:

• Abbau und Verarbeitung der Rohstoffe?
• Transport?
• Konstruktion?
• unterstützende Infrastruktur?
• Netzanschlüsse?
• Ersatzteile?
• Stilllegung?

Die Antwort auf diese Frage ist wichtig, denn eine Änderung der Parameter verändert das Ergebnis.

Eine weitere sehr wichtige Variable in dieser Gleichung ist die Lebensdauer der Anlage.

Ein System, das 20 Jahre lang in Betrieb ist, wird einen anderen Energieertrag über seine gesamte Lebensdauer erzielen als ein System, das 30 oder 40 Jahre lang in Betrieb ist.

Der natürliche Kapazitätsfaktor spielt ebenfalls eine große Rolle, denn die installierte Kapazität gibt an, wie viel ein System in einem bestimmten Moment erzeugen könnte, und nicht, wie viel Strom es tatsächlich über seine Lebensdauer „produziert“.

Selbst scheinbar kleine Annahmen können daher überraschend große Konsequenzen haben.

Deshalb sollte ein direkter Vergleich verschiedener Energietechnologien mit Vorsicht betrachtet werden. Zwei Studien können dieselbe Technologie analysieren und zu sehr unterschiedlichen Schlussfolgerungen gelangen, ohne dass eine der beiden zwangsläufig falsch liegt. Sie basieren möglicherweise einfach auf unterschiedlichen Annahmen, wie z. B. unterschiedlichen Lebensdauern, natürlichen Kapazitätsfaktoren und Nutzungsmodellen.

Was passiert, wenn wir dies auf ein reales Projekt anwenden?

Die Theorie wird deutlich interessanter, wenn man sie auf etwas Reales anwendet. In meiner jüngsten Analyse nutze ich das Solar-Photovoltaik-Projekt Al Dhafra in den Vereinigten Arabischen Emiraten als Beispiel.

Es handelt sich um eines der weltweit größten Solar-Photovoltaik-Projekte und bietet eine gute Gelegenheit, eine trügerisch einfache Frage zu stellen.

Wie viel Energie musste investiert werden, bevor dieses Projekt mit der Stromerzeugung beginnen konnte, und wie sollten wir dies berücksichtigen?

Um diese Frage zu beantworten, muss man sich rückwärts durch das physikalische System bewegen…

• Paneele werden aus Silizium, Glas, Aluminium und anderen Materialien hergestellt
• Montagekonstruktionen werden aus Stahl produziert
• Elektrische Systeme benötigen Kupfer und zusätzliche Komponenten.
• Dies führt uns weiter vorgelagert in die Bereiche Bergbau, Raffinerie, Fertigung und Transport…

Plötzlich wird der fertige Solarpark, den wir über der Erde sehen, zur letzten Stufe einer viel größeren Industrie- und Energiekette und genau dort, wo die graue Energie nützlich sein wird.

Es zwingt uns, über die sichtbaren Erzeugungsanlagen hinauszublicken und zu bedenken, dass die Zahlen nur so gut sind wie die getroffenen Annahmen.

Die Schätzung des Energieaufwands für ein Projekt dieser Größenordnung ist nicht einfach durch das Abrufen einer Zahl aus einer Datenbank zu erreichen.

Es müssen Materialmengen abgeschätzt, Energieintensitäten zugeordnet, Annahmen zur Herstellung und zum Transport berücksichtigt und Systemgrenzen identifiziert werden.

Abbildung 2: Zusammenhang zwischen graue Energie und Preis [nach Gutwoski et al.]

Dann muss schließlich die eingesetzte Energie mit der Energie verglichen werden, die das Projekt realistischerweise erzeugen kann.

Und hier gilt es noch eine wichtige Unterscheidung zu beachten:  Installierte Kapazität ist nicht gleichbedeutend mit nutzbarer Stromerzeugung.

Eine installierte Leistung von einem Gigawatt erzeugt nicht das ganze Jahr über kontinuierlich ein Gigawatt. Die tatsächliche Stromerzeugung hängt von der Ressource, dem Standort, den Betriebsbedingungen, den natürlichen Kapazitätsfaktoren, der Auslastung, Abregelungen, Systemverlusten und weiteren Faktoren ab. Die erwartete Lebensdauer bestimmt dann, wie lange diese jährliche Leistung anhält.

Ändert man diese Annahmen, ändert sich auch die resultierende Energieausbeute.

Das macht die Übung nicht nutzlos… ganz im Gegenteil.

Es zeigt genau, welche Variablen wir verstehen müssen, bevor wir weitreichende Aussagen über die Leistungsfähigkeit einer Energietechnologie treffen können.

Der erste Schritt

Die graue Energie allein sagt nichts darüber aus, ob Solar-, Wind-, Kohle-, Gas-, Wasserkraft oder Kernenergie „gut“ oder „schlecht“ ist. Auch sollte der eROI nicht als einziges Kriterium zur Beurteilung eines Energiesystems herangezogen werden.

Energiesysteme müssen viele Anforderungen gleichzeitig erfüllen: Zuverlässigkeit, Bezahlbarkeit, Umweltverträglichkeit, Ressourcenbedarf, Infrastrukturanforderungen und die Fähigkeit, Energie dann und dort bereitzustellen, wo die Gesellschaft sie benötigt. Bevor wir jedoch den Energieertrag verschiedener Technologien vergleichen, müssen wir zunächst verstehen, was wir überhaupt messen.

Das beginnt mit der investierten Energie.

Und deshalb ist die graue Energie nicht der Abschluss der eROI-Diskussion.

Die ist erst der Anfang

In „Die Energie, die niemand zählt: graue Energie, der erste Schritt zum Verständnis von eROI“ gehe ich wesentlich weiter, indem ich aufschlüssele, was graue Energie beinhaltet, die methodischen Grenzen untersuche und das Konzept auf das Al Dhafra Solar Project anwende, um zu sehen, wie die Zahlen aussehen könnten.

Die Berechnungen und ihre Implikationen für den nächsten Schritt zum Verständnis von eROI machen die Geschichte besonders interessant.

Details, einschließlich des vollständigen Blogbeitrags „Die Energie, die niemand zählt: graue Energie – der erste Schritt zum Verständnis von eROI“, finden Sie unter  www.unpopular-truth.com

Übersetzung: Eric Vieira

Dieser Artikel wurde zuerst auf wattsupwiththat.com am 18. August 2026 veröffentlicht. 

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