Was ist EROI? (Definition, Bedeutung und Arten von Energie) • BUOM

14. Oktober 2021

Der Energy Return on Investment (EROI) betrachtet das Verhältnis zwischen der im Versorgungsprozess eingesetzten Energie und der zugeführten Energie, um die erforderlichen Investitionen zu ermitteln. Dadurch kann festgestellt werden, ob sich Investitionen in Kraftwerke lohnen und für die Gesellschaft nachhaltig sind. Energieexperten können mithilfe von EROI berechnen, wie viel sie für Energie ausgeben und wie viel sie zurückerhalten. In diesem Artikel besprechen wir, was EROI ist, warum es wichtig ist, es zu berücksichtigen, Strategien zu seiner Verbesserung und welche Arten von Energie es messen kann.

Was ist die Energierendite?

Der Energy Return on Investment (EROI) ist eine Kennzahl zur Beschreibung und Messung der erzeugten Energie aus der zu ihrer Erzeugung eingesetzten Energie. Dieses Verhältnis kann Ihnen beispielsweise Aufschluss darüber geben, wie viel Energie für die Gewinnung, Förderung, den Transport und die Raffinierung von Öl benötigt wird, und es mit der Energiemenge vergleichen, die durch die Verwendung von Öl erzeugt wird. EROI ist die wichtigste Methode zur Bestimmung des Energiepreises. Aufgrund der geringen Kosten der Energiequelle sind auch die Energiekosten niedrig. Hier ist die Formel zur Berechnung des EROI:

EROI = Energieausstoß / Energieverbrauch

Sie können jedoch auch „erfasste Energie“ statt „Ausgabe“ und „Energieaufnahme“ statt „Einbringung“ sagen.

Hier sind die Arten von Ein- und Ausgaben, die Sie für die Berechnung sammeln:

• Energieverbrauch vor Ort (Input): Dazu gehören Faktoren, die vor Ort Energie verbrauchen, wie z. B. Energiekosten für Gesundheit und Sicherheit sowie Transport.

• In verwendete Materialien eingebettete Energie (Input): umfasst Materialien, die während bestimmter Phasen wie Bau und Betrieb verbraucht werden.

• Bei der Arbeit verbrauchte Energie (Input): Dazu gehören sämtliche Transport- und Energiekosten, die während des Arbeitstages eines Arbeiters verbraucht werden.

• Wärme, Bewegung und Elektrizität (Ausgabe): Dazu gehört die Ausgabe aller Energieprodukte, bei denen es sich um Wärme, Bewegung oder Elektrizität handelt.

• Umweltfaktoren (Output): Dazu gehört alles, was von der Umgebung eines Kraftwerks beeinflusst wird, wie beispielsweise ein Tornado, der das Kraftwerk zerstört.

Warum ist EROI wichtig zu berücksichtigen?

Der EROI ist wichtig, da er dabei helfen kann festzustellen, ob Sie mehr Geld für die Energieerzeugung ausgeben, als Sie durch den Verkauf von Strom aus der von Ihnen erzeugten Energie verdienen. Dieses Verhältnis bestimmt, ob verschiedene Energiequellen rentabel sind oder nicht, wovon sowohl Kraftwerke als auch verschiedene Fachleute profitieren können, darunter:

• Energiewissenschaftler

• Energieinvestoren

• Ökonomen

Bei Kraftwerken kann dies dabei helfen, zu vergleichen, welche Stromarten eine bessere Kapitalrendite bieten, etwa Solarstrom oder Öl. Ein Kraftwerk stellt möglicherweise fest, dass es mehr Geld für Investitionen in die Solarenergie-Infrastruktur ausgibt, als es zurückbekommt, wenn Menschen Solarenergie anstelle von Ölenergie kaufen und nutzen.

EROI beschreibt die monetären Kosten der Energieerzeugung und der Nutzungsrate. Ein hoher EROI kann Ihnen zeigen, dass die Energie leicht zu extrahieren und kostengünstig ist, während ein niedriges Verhältnis bedeutet, dass die Energie schwer zu extrahieren und teuer in der Beschaffung ist.

Strategien zur Steigerung des EROI

Hier sind einige Möglichkeiten, den EROI zu verbessern:

Investieren Sie in erneuerbare Ressourcen

Windparks und Solarpaneele erfordern möglicherweise bei der ersten Umstellung auf erneuerbare Energien eine größere Investition, zahlen sich aber nach ihrer Fertigstellung besser aus. Sobald die Infrastruktur vorhanden ist, kann die Abhängigkeit von nicht erneuerbaren Ressourcen verringert werden. Wasserkraftgeneratoren haben den höchsten EROI aller erneuerbaren Ressourcen.

Kombinieren Sie Energiequellen

Ersetzen Sie fossile Brennstoffe durch die Kombination einer Mischung aus Energiequellen wie Kernkraft, Wasserkraft oder erneuerbaren Energiequellen. Dadurch können die Kohlenstoffemissionen reduziert und ein hoher EROI erzielt werden. Ein höherer EROI mit kombinierten Energiequellen reduziert den CO2-Ausstoß, trägt zu einer saubereren Umwelt bei und unterstützt die Gesellschaft effektiver.

Nutzen Sie Technologie-Apps

Die Integration von Technologie in Ihre Strategie kann Ihren ROI verbessern. Beispielsweise könnte die Technologie dabei helfen, Solarpaneele an bewölkten Tagen mit Strom zu versorgen. Hier sind einige Technologie-Apps, die Sie verwenden können:

Photovoltaik

Die Photovoltaik (PV)-Technologie wandelt Sonnenlicht in Strom um. Eine PV ist eine Zelle und kann 1 bis 2 W Leistung erzeugen. Um ihre Leistung zu erhöhen, können Sie Zellen zu Modulen oder Ketten verbinden. Sie können die Module einzeln verwenden oder mehrere davon zu einem Panel zusammenfügen. Photovoltaik ist weit verbreitet und kostenlos, da sie Energie aus der Sonne erzeugt.

Windräder

Aufgrund der Nachfrage nach kohlenstofffreien Energieformen können Windkraftanlagen für EROI kosteneffektiv und kosteneffizient sein. Generatoren erzeugen Energie, wenn Wind Turbinen zum Drehen bringt. Sie können Windkraftanlagen auf bestehenden Farmen oder Ranches errichten, wodurch Sie Geld sparen können, da sie leichter zu finden sind, wo sie platziert werden können.

Schieferöl

Um Schieferöl zu fördern, verwenden Sie normalerweise Erdgas, um entweder Prozesswärme zu verbrennen oder Generatoren anzutreiben, die Turbinen antreiben. Mit diesem Strom können Sie die Elemente des Schieferuntergrunds erhitzen und so Öl produzieren. Schieferöl ist aufgrund des vor Ort verfügbaren kostenlosen Gases förderbar.

Arten von Energie, die EROI messen kann

Es gibt viele Arten von Energie, die mit EROI gemessen werden können, darunter:

Öl

Um aus Öl Energie zu gewinnen, verbrennt man es unter Druck, wodurch heiße Abgase entstehen. Sobald es Abgas ist, dreht es Turbinen, um Strom zu erzeugen. Erdöl ist überall auf der Welt leicht verfügbar, eine konstante Energiequelle und weist eine hohe Energiedichte auf. Automobilhersteller sind ein Paradebeispiel für die Verwendung von Erdöl zur Herstellung ihrer Produkte, da nur kleine Mengen davon zur Erzeugung großer Mengen Strom benötigt werden. Hier sind einige Möglichkeiten, Öl als Energiequelle zu nutzen:

• Zum Betanken von Fahrzeugen

• Zur Beheizung von Gebäuden

• Zur Stromproduktion

Biotreibstoff

Biokraftstoff ist jede Energie, die aus Biomasse gewonnen wird. Sie können diese Energie erzeugen, indem Sie Stärke, Zucker und andere Moleküle in Pflanzen durch chemische Reaktionen, Fermentation und Hitze abbauen, und Sie können daraus Kraftstoffe herstellen, die Verbraucher in Autos verwenden, beispielsweise Biodiesel und Ethanol. Biomasseenergie finden Sie in:

• Holz und Holzabfälle

• Nutzpflanzen

• Land- oder forstwirtschaftliche Abfälle

• Hausmüll

• Seetang

Geothermische Energie

Geothermie ist Wärme, die in der Erde vorhanden ist. Sie können Wärmepumpen nutzen, die Wärme in der Nähe des Erdkerns nutzen, um Energie zu gewinnen. Diese Energiequelle ist umweltfreundlicher als andere herkömmliche Kraftstoffquellen. Es kann auch zuverlässiger sein als andere Quellen wie Wind- und Solarenergie, da Sie es jederzeit nutzen können. Hier sind einige Möglichkeiten, Geothermie zu nutzen:

• Warmwasser zum Duschen oder Waschen

• Beheizung von Wohn- und Gewerbegebäuden

• Energieerzeugung

Kernbrennstoff

Uran ist der am häufigsten verwendete Kernbrennstoff. Die Kernspaltung ist eine Kettenreaktion, die durch die Spaltung von Atomen kompensiert wird. Die Speichelatome setzen Energie frei, die dann Wasser zu Dampf erhitzen kann, der zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Mit Dampf können Sie Turbinen antreiben, die Strom an Generatoren übertragen, um Strom zu erzeugen. Diese Energieform ist zuverlässig und günstig, reduziert den Ausstoß von Treibhausgasen und weist eine hohe Energiedichte auf.

Kohle

Um Kohle zur Energiegewinnung zu nutzen, verbrennen Sie die Kohle, um Dampf zu erzeugen, und dieser Dampf treibt dann Turbinen an. Kohle erfordert geringe Kapitalinvestitionen und ist der günstigste fossile Brennstoff, und es gibt keine Umweltfaktoren, die den Stromerzeugungsprozess stören könnten. Hier sind einige Branchen, die Kohle als Hauptenergiequelle nutzen:

• Zementproduktion

• Chemische Produktion

• Metallproduktion

• Papierherstellung

Solar

Solarenergie ist die vom Licht und der Wärme der Sonne aufgenommene Energie. Die beiden Hauptvorteile der Nutzung von Solarenergie bestehen darin, dass sie keine Schadstoffe oder Kohlendioxid produziert und nur minimale Auswirkungen auf die Umwelt hat. Einige Solarmodule können ein Haus mit Strom versorgen, während andere Tausende von Häusern mit Strom versorgen können. Solarenergie kann zum Heizen genutzt werden:

• Wasser zur Verwendung in Häusern, Gebäuden und Schwimmbädern

• Das Innere von Häusern, Gewächshäusern und Geschäften

• Flüssigkeiten in Solarkraftwerken

Wind

Ungleichmäßige Erwärmung von Wasser und Land verursacht Wind. Luft über Land erwärmt sich schneller als Luft über Wasser. Dadurch wird die warme Luft über dem Boden größer und steigt auf, wodurch kühlere Luft schnell an ihre Stelle tritt und Wind entsteht. Nachts kehrt sich der Zyklus um, da die Luft über Land schneller abkühlt als die Luft über Wasser.

Bei der Windenergie liefern Windkraftanlagen mechanische Energie und Strom. Wasserbetriebene Windmühlen waren einst ein beliebtes Hilfsmittel zur Wasserversorgung von Nutztieren auf Bauernhöfen und Ranches.

Wasserkraft

Wasserkraft nutzt fließendes Wasser, beispielsweise einen rauschenden Fluss, zur Stromerzeugung und ist daher auf ein Wasserkreislaufsystem angewiesen. Der Wasserkreislauf besteht aus drei Phasen:

1. Sonnenenergie erwärmt Gewässer auf der Erde wie Flüsse, Seen und Ozeane und führt zu Verdunstung.

2. Der Wasserdampf kondensiert dann zu Wolken und bildet Niederschläge in Form von Regen oder Schnee.

3. Sedimente sammeln sich in Bächen und Flüssen, die schließlich in Seen und Ozeane fließen und so den Kreislauf wiederholen.

Die Wassermenge, die in Bächen und Flüssen in einem Gebiet verfügbar ist, bestimmt, wie viel Wasserkraft das Gebiet haben kann. Jahreszeiten und Umwelteinflüsse wie Dürren können zu Veränderungen der Niederschläge führen.