und dass Maßnahmen ergriffen werden zur Erhöhung der Effizienz im Bereich der Energienutzung und der Materialnutzung. Das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energie- anwendung der Universität Stuttgart hat dazu verschie- dene Szenarien betrachtet und bewertet. Diese sollen nachfolgend skizziert werden. 3.4.1 Energieaufwand Es darf bei Nutzenbetrachtung einer Stromerzeugungs- technik nicht nur die erzeugte Energie betrachtet wer- den, sondern der Blick muss auch auf den zusammen- gefassten, den kumulierten Energieaufwand gerichtet werden. Dieser bezeichnet den Aufwand, der nötig ist, um die Anlage selbst zu errichten, um gegebenenfalls auch den jeweiligen Brennstoff bereit zu stellen und umfasst schließlich auch die Entsorgung der Anlage. Kumulierter Energieaufwand (KEA) und energetische Amortisationszeit (EZA) KEA (ohne Brennstoff) [kWhPrim/kWhel] EZA [Monate] Steinkohle (43,0 %) Braunkohle (40,0 %) Erdgas GuD (57,6 %) Nuklear (DWR, DirEnd) Fotovoltaik (5 kW) Wind (1 MW) amorph poly 5,5 m/s 4,5 m/s Wasser (3,1 MW) 0,29 0,17 0,17 0,07 0,62 0,94 0,08 0,18 0,05 3,6 2,7 0,8 2,9 71,0 107,0 7,3 16,4 13,7 6_3.4_1 Das Verhältnis Gesamtaufwand an Energie zur erzeugten Energie ist bei Wasser und Kern- energie mit fünf bis acht Prozent sehr gering, während bei der Fotovoltaik (FV) der Anteil der benötigten Energie um den Faktor zehn höher liegt. Entsprechend lange dauert es bei Stromerzeugung mit Fotovoltaik (etwa sechs bis neun Jahre), bis es zu einer energetischen Amortisation kommt. Das bedeutet, dass die FV-Anlage sechs bis neun Jahre Strom produ- zieren muss, bis die Menge Strom erzeugt wurde, die zur Herstellung der Anlage verbraucht wurde. Erst nach dieser Phase kann aus dieser Anlage Nutzen gezogen werden. 3.4.2 Materialaufwand In einer ökologischen Gesamtbetrachtung muss auch der umweltschonende Ressourcenverbrauch bei den nicht energetischen Rohstoffen betrachtet werden. In der unten stehenden Tabelle wird für drei Rohstoffe der Aufwand für den Bau des Kraftwerks sowie für alle notwendigen Prozessschritte zur Bereitstellung des Brennstoffs bezogen auf den erzeugten Strom wieder- gegeben. 27 R E I t r a g t t u t S t ä t i s r e v n U i : e l l e u Q Rohstoff- und Materialaufwand Eisen [kg/GWhel] Kupfer [kg/GWhel] Bauxid [kg/GWhel] Steinkohle (43,0 %) Braunkohle (40,0 %) Erdgas GuD (57,6 %) Nuklear (DWR, DirEnd) Fotovoltaik (5 kW) Wind (1 MW) amorph poly 5,5 m/s 4,5 m/s Wasser (3,1 MW) 2 308 2 104 969 445 6 708 8 154 5 405 10 659 2 430 2 8 3 6 251 338 66 141 5 20 19 15 27 2 100 2 818 54 110 10 Wenn die Tabelle auch keine vollständige Mate- rial-Bilanz darstellt, so lässt sich erkennen, dass die geringere Energiedichte der Sonnenstrah- lung und des Windes zu einem vergleichsweise hohem Materialbedarf führt. 6_3.4_2 3.4.3 Emissionen Berücksichtigt man die kumulierten Emissionen über den „gesamten“ Lebensweg von der Herstellung der Strom- erzeugungsanlagen bis zu deren Entsorgung, so erhält man durchaus überraschende Ergebnisse. Die Emissio- nen für die hier erfassten Schadstoffe je erzeugte Kilo- wattstunde Strom sind bei Strom aus Wasser, Wind und Kernenergie niedrig. Verglichen mit Steinkohle und Erdgas sind dagegen die kumulierten Emissionen der Fotovoltaik durchaus beachtlich und dürfen bei der Frage, wie umweltfreund- lich ein Energieträger ist, nicht vernachlässigt werden. R E I t r a g t t u t S t ä t i s r e v n U i : e l l e u Q