Verbrauchen Windkraftanlagen mehr Energie, als sie im Laufe ihres Lebens produzieren?

Ein Gerücht in meiner Region besagt, dass eine Windkraftanlage während des Baus und der Einrichtung weit mehr Energie verbraucht, als sie im Laufe ihres Lebens produzieren kann.

Die Debatte dreht sich um moderne, frisch gebaute Anlagen in Süddeutschland.

Gibt es Beweise dafür, dass dies wahr ist?

Ich bin mir nicht sicher, ob dies eine "bemerkenswerte" Behauptung ist
Ist Ihre Region zufällig ein Kohlefördergebiet? Ich habe kürzlich Behauptungen gehört, dass die Kosten von Kohle aufgrund von Umweltschäden, Gesundheitsproblemen und frühen Todesfällen weitaus höher sind als der Wert der erzeugten Energie. Ich bin mir sicher, dass es wichtig ist, welche Art von Kohle verbrannt wird. Auf jeden Fall könnte dies ein Versuch sein, dieses Argument zu übernehmen und umzukehren.
Wenn Sie den Stahl vielleicht in einer abgelegenen Region (Wüste) schmelzen, wo Wärmeenergie reichlich verfügbar ist, und die Windmühle effizient an einen windigen Ort transportieren, könnten Sie sie als eine windaktivierte Batterie sehen ...
Eine gute Antwort sollte berücksichtigen, wie viel Wind in Süddeutschland weht. Turbinen sind in Norddeutschland weitaus beliebter, vermutlich weil Süddeutschland im Vergleich zum Norden viel weniger Wind hat.
Es ist absolut richtig, wenn Sie vergessen, sie im Freien zu bauen.
Faustregel: Die Energiekosten, um etwas zu bauen, werden im Kaufpreis weitergegeben. Niemand würde Windkraftanlagen kaufen, wenn deren Anschaffungskosten mehr kosten, als er jemals zurückerhalten könnte.
@Hobbes Du vergisst, dass wir in einer Welt der staatlichen Subventionen und Entscheidungen leben, die auf Hoffnung und moralischen Idealen statt auf Mathematik basieren. Unterschätze niemals die rohe Kraft menschlicher Dummheit. Aber so nett und objektiv die Mathematik auch ist, das bedeutet nicht, dass wir gegen kreative Buchhaltungstricks immun sind. Schauen Sie immer nach, wer die Berechnungen angestellt hat.
Diese ziemlich breite Frage hat tatsächlich eine Antwort aus verschiedenen Quellen, die auch die akzeptierte Antwort unterstützt. skeptics.stackexchange.com/questions/17775/…
@DoritoStyle Ich bin in Utah, USA und habe diese Behauptung auch gehört. In der Regel von politisch konservativen, religiösen Personen.
@JYelton Im Allgemeinen macht das Hören einer Sache von "einigen Leuten" keinen Anspruch auf "bemerkenswert", wie es in den Site-Richtlinien erforderlich ist.
Ich habe noch keinen Kostenbericht gesehen, der den Energieverbrauch der für die gesamte Installation erforderlichen Dieselmotoren berücksichtigt – eine notwendige Berechnung, wenn man von einer Zukunft ausgeht, in der diese Motoren alle elektrisch sind und vom Stromnetz betrieben werden. Ich vermute, dass Wind kostengünstig ist, vorausgesetzt, Sie verwenden Diesel für die meisten Installationsarbeiten.

Antworten (3)

Der Guardian zitiert eine Studie aus dem Jahr 2010 , in der Folgendes festgestellt wurde:

Der durchschnittliche Windpark [sic] produziert während seiner Betriebszeit 20-25 Mal mehr Energie als für den Bau und die Installation seiner Turbinen aufgewendet wurde. Es wurde auch festgestellt, dass die durchschnittliche "Energierückzahlung" einer Turbine 3-6 Monate betrug.

Wikipedia hat eine Grafik, die auf einer anderen Studie aus dem Jahr 2010 basiert und ähnliche Zahlen zeigt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Laut dem Umweltbundesamt produzieren Windkraftanlagen nach 3 bis 7 Monaten die Energiemenge zurück, die bei der Herstellung verbraucht wurde.

Siemens hat seine Windturbinen analysiert und festgestellt, dass die energetische Amortisationszeit bei Onshore-Anlagen etwa 5 Monate und bei Offshore-Parks etwa 10 Monate beträgt. Dabei werden nicht nur die Herstellungskosten der Turbinen berücksichtigt, sondern die gesamten Energiekosten über die gesamte Lebensdauer, einschließlich Wartung, Demontage usw.

Haben sie die zusätzlichen Kosten für das Netz aufgrund unvorhergesehener Änderungen in der Energieerzeugung berücksichtigt? Dh Überproduktion wenn der Wind kommt und Unterproduktion wenn der Wind nachlässt? Haben sie mit der Notwendigkeit eines Backup-Plans für die plötzliche Deckung eines Stromausfalls gerechnet (wobei die Spitzenwerte von Wasserkraft und Kohle beide bereit zum Einschalten sind)?
@Crowley Wahrscheinlich nicht. Wahrscheinlich auch nicht die unkalkulierbaren Kosten für die Lagerung von Atommüll für die Kernfusion oder die zerstörten Landschaften für die Kohle. Die Frage betraf eine Windkraftanlage und die Energie, die für den Bau und die Einrichtung dieser bestimmten Windmühle verbraucht wird
Was meinst du mit "ähnliche Nummern"? Ein Chart zeigt Kohle bei 80x und der andere Chart zeigt Kohle bei 11x. Großer Unterschied. Warum sind sie so unterschiedlich? Wenn sie für Kohle falsch sind, können sie für Wind falsch sein?
@Chloe Ich meinte ähnliche Zahlen in Bezug auf Windenergie. Bei dieser Frage geht es nicht darum, Energien zu vergleichen, also habe ich mich nicht weiter mit Kohle beschäftigt. Der Bericht selbst erwähnt nur frühere Studien, zitiert sie aber nicht richtig. Ich werde diese Quelle entfernen, da nicht klar ist, woher genau die Zahlen stammen (die Peer-Review-Studien scheinen im Allgemeinen auch vertrauenswürdiger zu sein).
Beachten Sie im Interesse eines fundierten Vergleichs mit der konventionellen Energieerzeugung, dass es sich um Daten aus dem Jahr 2010 handelt. Die Photovoltaik hat sich seitdem enorm verbessert. Ich bin mir nicht sicher, ob die Verbesserungen bei Windkraftanlagen so kometenhaft waren, aber sie haben sich definitiv auch verbessert (größer bedeutet normalerweise besser, besser für Wind, und sie sind heute viel größer!). Ich würde es auch gerne wissen welche Zahlen für die Lebenserwartung der verschiedenen Arten von Erzeugungsanlagen verwendet werden. In ziemlicher Näherung verdoppeln Sie die Lebensdauer und Sie verdoppeln die Energierückgabe.
@nigel222 Ja, ich bin mir sicher, dass sich sowohl Wind als auch Sonne in den letzten Jahren verbessert haben, aber ich habe mich hier auf die Frage konzentriert (im Grunde genommen, ob Windenergie überhaupt Sinn macht, was sie tut, und das schon vor Jahren ). Der Vergleich verschiedener Energiearten ist komplexer, da die Energierückgabe nicht die einzige wichtige Messgröße ist. Außerdem verdoppelt die Verdoppelung der Lebensdauer nicht unbedingt die Rendite (aufgrund der Wartungskosten).
@tim deshalb sagte ich "zu einer fairen Annäherung". Ich denke da besonders an Solar. Es ist nur sehr wenig Wartung erforderlich. Die Paneele halten, bis die Umgebung die Versiegelung der Paneele durchbricht. Es gibt keinen grundsätzlichen Grund, warum sie nicht Jahrhunderte überdauern können. In der Praxis werden viele Jahrzehnte der schrittweisen Verbesserung vergehen, bevor wir die praktischen Grenzen kennen. Windkraftanlagen sind ebenfalls eine neue und sich schnell entwickelnde Technologie, obwohl sie bewegliche Teile haben, die Paneele nicht haben.
@HagenvonEitzen Ich denke du meinst Spaltung, nicht Fusion? (Ich wünschte nur, wir hätten bereits eine brauchbare Fusionskraft!)
@ nigel222 nicht so: goo.gl/mtJ8jp ... die Leistung einer Photovoltaikzelle nimmt im Laufe der Zeit ab, abhängig von UV-Einstrahlung und physikalischen Belastungen. Bei der 50-Jahres-Marke kann eine PV-Zelle ungeachtet der „Siegel“ nur noch ~50-80 % ihrer ursprünglichen Leistung abgeben. Zugegeben, das ist immer noch ein ziemlich guter ROI, und wenn wir die Effizienz der PV-Zellen selbst sowie das PV-Zellen-Recycling verbessern, wird es nur noch besser!
@nigel222 Solarzellen werden voraussichtlich nach 20 Jahren zu 80% ausgelastet sein, Hochleistungs-Wechselrichter und Batterien müssen viel häufiger (5 Jahre) ausgetauscht werden. Aber die Wiederbeschaffungskosten sind viel geringer als die Erstinvestition.
Es wäre schön, wenn dieses Diagramm eine logarithmische statt einer linearen Skala hätte. (Nicht deine Schuld, die von jemand anderem).
@AndrewGrimm hier ist keine logarithmische Skalierung erforderlich! Hydro ist in Bezug auf das Energieverhältnis einfach viel besser, vielleicht von einem Segelboot geschlagen, aber es wird ziemlich schnell handgewellter und weniger wissenschaftlich.
20-25 Mal: ​​Das war's???
@HagenvonEitzen Meines Wissens nach gibt es keine langlebigen nuklearen Abfallprodukte aus der Fusion. Vielleicht meinen Sie, wie Doktor J vorschlägt, stattdessen Spaltung.
@Kaz 20-25 Mal ist eigentlich ein ziemlich guter EROEI (Energierückerstattung für investierte Energie). Es ist beispielsweise besser als Erdgas und importiertes Öl. Es gibt auch einige neuere Turbinen, die EROEI-Werte von bis zu 50 erreichen können. Kernenergie und Wasserkraft schneiden besser ab, aber nicht viel mehr. Kohle tut das auch, hat aber offensichtlich viele andere Kosten (gesundheitlich und wirtschaftlich usw.), die EROEI allein zu einem schlechten Maßstab für seine Attraktivität machen.
@TaylorOstberg Angenommen, ein Zimmermann kauft einen Hammer für 10 US-Dollar, und es ist Toast, wenn er die ersten 250 US-Dollar damit verdient. Weißt Du, was ich meine? Die Zahlen fühlen sich irgendwie beschissen an, ha.
@Kaz Wenn ich einen hammerfressenden Zimmermannsjob hätte, bei dem meine einzigen Ausgaben 10 US-Dollar für Hämmer betragen und mein Nettogewinn 240 US-Dollar pro Stunde beträgt, würde ich gerne jede Woche 40 Hämmer im Baumarkt kaufen. Wie auch immer, dies ist Energie, die auf investierte Energie zurückgeführt wird. Sie können darauf wetten, dass ein Energieunternehmen einen erheblichen Aufschlag auf seinen Verkaufspreis erhält.
Ich sollte darauf hinweisen, dass einer der Autoren der in The Guardian zitierten Studie ein Angestellter von etwas ist, das anscheinend eine Firma für Windenergieerzeugung ist. Das macht die Ergebnisse nicht unbedingt ungültig, aber als Kommentar zu den Fragenotizen sollten wir darauf achten, wer die Berechnungen durchführt.
Warum ist der nukleare ROI in dieser Grafik so niedrig? Ich habe einen nuklearen ROI von bis zu 90 gesehen. Dies ist die dichteste Energie, die tatsächlich genutzt wird, und die meisten gebauten Kernkraftwerke sind immer noch in Betrieb.
TIL - wir werden nie aufhören, Kohle zu verwenden. Je.
Es scheint schwer, ihre Behauptung zu glauben. Betrachten Sie allein die Energiemenge, die im Beton aufgewendet wird. Wie viel Energie wurde von den Mischern verbraucht? Von Lastwagen, die es anfuhren und ausschütteten? Ich nehme an, sie bepreisen einfach "die Turbine" selbst und nicht die ganze schwere und kostspielige Infrastruktur, die es ermöglicht hat, sie zu installieren und zu nutzen.

Da viel über die Studie von 2010 gesprochen wird, ist hier eine von 2013. Es erweitert hauptsächlich das andere um:

  • „Optimierung der Lebensdauer“: Für konventionelle Anlagen wurden sehr niedrige angenommen (einschließlich veralteter zentrifugaler Anreicherungstechnologie für Atomkraftwerke)

  • „Zählen der gesamten Leistung“, auch wenn sie nicht benötigt wird: dh einschließlich der Notwendigkeit einer Pufferung (auch bekannt als „Backup“ bei variablen Energiequellen)

Energierendite

In Bezug auf die Windenergie können wir sehen, dass sie einen ähnlichen Durchschnittswert von etwa 16 bis 19 bieten (was, wie Weißbach anmerkt, massiv vom Ort abhängt, an dem die Turbinen gebaut werden). Wenn Sie die oben erwähnte spätere Einschränkung berücksichtigen, wird dies doppelt halbiert, aber wir befinden uns immer noch deutlich über dem Niveau der "Energiesenke".

Jedenfalls weiter (je nachdem, ob es um Windenergie im Allgemeinen geht oder um „ neu zu bauende Turbinen“) EROI skaliert weiter, da die durchschnittliche Größe der meisten gängigen neueren Installationen fast das Doppelte einer E-66 beträgt.

Was bedeuten die blauen und gelben Säulen genau?
Die gelben Säulen beinhalten Notstrom.
Ihre Quelle stellt fest, dass dies Energiekosten und -leistungen sind, keine monetären Kosten, die völlig unterschiedlich sein können. Anstatt den rohen EROI zu berechnen, wie in der obigen Grafik, kann es sinnvoller sein, das Exergieäquivalent zu berücksichtigen, indem sowohl der Energieinput als auch der Energieoutput mit einem Faktor 3 gewichtet werden, wenn die Energieart elektrisch ist.
Auch die Verwendung des BIP für die wirtschaftliche Rentabilität ist fehlerhaft , da es Umweltschäden (und den daraus resultierenden Verlust von Gesundheit und Tourismus) ignoriert.
@Cees Timmerman, wenn Sie es öffnen, wurde es getan (genannt EMROI). Es enthält keine Externalitäten, aber wenn überhaupt, würden diese nur die Fossilien senken, denke ich. Wir haben andererseits über Rohenergie-I/O gesprochen, deshalb habe ich es nicht erwähnt.
Sie haben keine Studie verlinkt. Sie haben auf den Blogbeitrag eines Thorium-Befürworters verlinkt, in dem auf eine Studie verwiesen wird. Die fragliche Studie sei angeblich ziemlich fehlerhaft, es seien Widerlegungen veröffentlicht worden . Sie finden in der Studie von 2013 Gründe, numerische Ergebnisse, physikalisch unmögliche Behauptungen (dh falsche Grundkonzepte) und Strohmannargumente in Frage zu stellen.
1) Ich habe den Blog verlinkt, weil ich sonst die schöne Grafik, die sie gemacht haben, nicht hätte würdigen können. 2) Am Ende war eine Studie darunter, also weiß ich nicht, warum die ersten 2 Sätze. 3) Ich hatte sie auch gelesen . Darf ich damit auf Herrn Raugei und seine PV-Interessen hinweisen? 4) Lassen Sie kindische Beschimpfungen beiseite, die Frage lautet: Warum nehmen Sie eine fantastische Welt an, in der alle Energie nur aus der X-Quelle kommt?

Der ROI hängt von der Windmühle ab und kann größer als 3-6 Monate sein. Wenn die Windmühle beispielsweise in kälteren Regionen betrieben wird, „können die zusätzlichen Kosten für ein solches System [Enteisung] durch zusätzliche Produktion innerhalb von 2-3 Betriebsjahren kompensiert werden“. Quelle http://www.elforsk.se/Global/Vindforsk/Survey%20reports/12_13_report_icing.pdf

Natürlich könnte eine Windkraftanlage auch auf andere Weise enteist werden, beispielsweise durch das Versprühen von heißem Wasser aus einem Helikopter, aber die Einsparungen bei den anfänglichen Baukosten schlagen sich in höheren Betriebskosten nieder. Für eine einmalige Enteisung "werden die Kosten im Vergleich zu einer reduzierten oder gar keiner Produktion innerhalb von 48 Stunden amortisiert".

https://energiforskmedia.blob.core.windows.net/media/21261/airborne-de-icing-solutions-for-wind-turbines-energiforskrapport-2016-300.pdf

Willkommen bei den Skeptikern! Ich verstehe, dass sich einige Windkraftanlagen langsamer amortisieren als andere, aber Sie haben hier nicht den allgemeinen Fall behandelt. Aus Ihrer Antwort geht nicht hervor, dass sich irgendjemand jemals zurückzahlen wird.
Interessanter Artikel, aber ich wünschte, sie hätten die 2-3 Jahre bezogen. Indem sie auf einen warmen Tag warteten, konnten sie es kostenlos enteisen. Ich dachte auch, Sie machten Witze über das Heißwasserspritzen des Helikopters, bis ich die Bilder im zweiten Dokument sah.
Diese Antwort ist ziemlich auf kalte Gebiete ausgerichtet. Einer der Links besagt, dass Turbinen in den kältesten Teilen der USA nur zu etwa 5% der Zeit von Vereisung betroffen sind. Ich bin mir sicher, wenn Sie nach Enteisung in Australien fragen würden, würden sie Sie fragen, was Eis ist. Bauen in Gebieten mit extremer Kälte oder wenig Wind könnte weniger Energie zurückgeben als investiert, aber es würde kein Geld einbringen, also will es niemand tun.
@Oddthinking Sie haben Recht, meine Absicht war nur, eine andere Schätzung als die Studien von 2010 vorzulegen. Leider habe ich nicht genug Ruf, um die Antwort anderer Leute zu kommentieren.
@ user568458 Meine Wortwahl war ziemlich schlecht, danke, dass du das entdeckt hast.
@daniel In der Tat ist es ein extremes Beispiel, besonders für Süddeutschland.
jedes Beispiel einer irgendwo auf der Welt in Betrieb befindlichen Windmühle, die weniger Energie zurückgibt, als für den Bau und die Wartung benötigt wird - Warum sollte eine solche Windmühle existieren? Ich vertraue darauf, dass Leute, die Energiesysteme wie dieses planen, entwerfen und installieren, zumindest ein wenig Intelligenz haben, um Energieerzeugungsstrategien, die mehr kosten, als sie verdienen, nicht sehr lange beizubehalten. Vielleicht tauchen einige schlechte Technologien für eine Weile auf, bevor die Leute es merken, sicher, aber die Systeme entwickeln sich weiter und die Netto-Negativen würden niemals langfristig in der Praxis eingesetzt werden. Es wären nur unbedeutende Geschichten, die man später erzählen könnte.
(Es ist so ähnlich, wie die Behauptung, nach der das OP gefragt hat, ziemlich absurd ist [die Behauptung selbst, nicht die Frage des OP dazu]: Im Jahr 2017 würden wir nicht erst jetzt feststellen, dass Windkraft nicht funktioniert, wenn man bedenkt, wie lange es sie schon gibt , sonst wäre es nicht so lange da gewesen. Offensichtlich ist das keine Antwort oder Beweis, aber Sie verstehen, worauf es ankommt.)
Subventionen könnten ein Anreiz sein, ineffiziente Windmühlen zu betreiben. Leider habe ich keine Zahlen für Deutschland, aber für die USA „wird die Bundesregierung zwischen 2009 und 2014 150 Milliarden Dollar für saubere Energie ausgeben“. en.wikipedia.org/wiki/Energy_subsidies
@ctapus auch mit subventionen würde ein unternehmen gewinne machen wollen. Auch auf der von Ihnen verlinkten Seite werden 369 Milliarden Dollar für Gasöl und Kohle ausgegeben, verglichen mit 150 Milliarden Dollar für saubere Energie. Die Nationen zahlen für diese Infrastruktur, damit die Bürger mehr Steuern zurückzahlen können.
@daniel Nicht unbedingt. Betrachten Sie den Link zu den Agrarsubventionen : "Der Agricultural Adjustment Act (AAA) war ein Bundesgesetz der Vereinigten Staaten aus der Zeit des New Deal, das die landwirtschaftliche Produktion reduzierte, indem es den Landwirten Subventionen zahlte, damit sie einen Teil ihres Landes nicht bepflanzten und überschüssiges Vieh töteten." Im Wesentlichen würde ein nicht wettbewerbsfähiger Betrieb immer noch einen Gewinn erzielen. Beachten Sie, dass ich nicht sage, dass dies hier der Fall ist, ich spekuliere nur über die Fragen von OP und Jason, warum eine unrentable Windkraftanlage existieren würde.
@ctapus Ich spreche von einem Stromerzeugungsunternehmen, das seinen Gewinn maximiert, indem es sich dafür entscheidet, einen Windpark in einem rentablen Gebiet zu errichten, damit es Strom verkaufen kann. Allerdings gibt es Fälle, in denen die Entscheidungsträger Fehler machen oder Gefühle der Logik vorziehen: bbc.com/news/uk-wales-24844182
Ich hatte nicht wirklich daran gedacht, dass Windkraftanlagen enteist werden müssen, aber auch hier hängt alles von der Umgebung ab, in der sie sich befinden. Offshore-Anlagen? Ja, das konnte ich sehen. Die Nicht-Küstenregionen Kanadas? Mit ziemlicher Sicherheit nicht. Im Winter ist die Luft in der Regel so trocken, dass sie gar nicht benötigt wird. Alternativ können die Enteisungskosten höher sein als die Kosten für den Betrieb mit reduzierter Effizienz, es sei denn, die Eisbildung reicht aus, um die Turbinenschaufeln zu beschädigen.
Verbrauchen Windkraftanlagen mehr Energie, als sie im Laufe ihres Lebens produzieren?
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