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Physik: Die Lüge der Positiven Energiebilanz

Was Volkswirtwirte und Umweltschützer immer vergessen:

“Positive Energiebilanz” heisst Wirkungsgrad grösser 1. Zum Beispiel soll eine Solarzelle während ihrer Lebensdauer mehr Energie erzeugen als zu ihrer Herstellung eingesetzt wurde. Weil der Aufwand kleiner als der Nutzen sei, rechnet sie sich, hat eine sogenannte “Positive Energiebilanz” und damit einen Wirkungsgrad grösser 1. Zur Erinnerung: Wirkungsgrad = Nutzen / Aufwand

Energie kann nicht erzeugt oder verbraucht, sondern nur umgewandelt werden. Teile von Energie gehen immer bei der Umwandlung dem Nutzen verloren. Es steht also am Ende nicht mehr Energie zur Verfügung, als am Anfang aufgewendet wurde. Daher gelang auch es nie, eine Maschine mit geschlossenem Energiekreislauf zu entwickeln, die immer und ewig läuft und zudem noch fortwährend nützliche Arbeit verrichtet, das sogenannte Perpetuum Mobile. Des Weiteren sind die meisten Vergleiche bei Energiehaushalten falsch. Sie betrachten nur, was während der Nutzung eines Systems, wie zum Beispiel das Auto, aufgewendet, jedoch nicht die Energie, welche zur Herstellung, Wartung und Recycling benötigt wird.

Korrekt
Zunächst einmal muss ein System, welches nützliche Arbeit verrichten soll, produziert werden. Davor sind die Rohstoffe zu gewinnen und vor den Rohstoffen natürlich die Fördermaschinen zu produzieren usw.. Das alles benötigt Energie. Während der Nutzung benötigt ein System Treib- und Betriebsstoffe, Ersatzteile usw., die wiederum zu gewinnen und zu produzieren sind. Auch dies benötigt Energie. Und letztendlich muss nach Ablauf seiner Nutzungsdauer das System natürlich wider recycelt werden, wobei wiederum Energie eingesetzt wird. Das ist der zu betrachtende Aufwand. Nach Abzug aller bei den Prozessen auftretenden Energieabflüssen entsteht ein Nutzen, der kleiner sein muss als der Aufwand, so dass nie eine sogenannte “Positive Energiebilanz” entstehen könnte.

Zurück zur Solarzelle, welche ja bis zu 30 Mal mehr Energie produzieren soll, als bei ihrer Herstellung eingesetzt wurde. Die Augenwischerei besteht darin, dass natürlich zum einen die Pflege und Wartung nicht beachtet wurde und zum anderen, dass natürlich die Sonneneinstrahlung erst einmal Energie zuführen muss, bevor Energie als Strom entnommen werden kann, von den Umwandlungsverlusten und Verlusten durch den Stromtransport mag ich noch gar nicht sprechen. Das einzige, was eine Solarzelle kann, ist kostenlose Sonnenenergie umweltschonend in wertvolle Elektroenergie umzuwandeln, was auch was für sich hat. Einen Wirkungsgrad grösser 1 hat sie jedoch nicht, schon gar nicht einen in Höhe von 30.

Wir lernten also gerade, dass es keine “Positive Energiebilanz” gibt und dass das Perpetuum Mobile immer noch auf seinen Erfinder wartet. Aber was Physikern bislang nicht gelang, werden Volkswirte und Umweltschützer schon gar nicht lösen.

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  • wotschek Januar 29, 2008, 07:23

    Äh. Irgendwie startest du mit einer verwirrenden, und – aus meiner Perspektive – falschen Aussage:

    “Positive Energiebilanz” heisst Wirkungsgrad größer 1.

    Wo hast du diese Aussage her?
    Ich verstehe unter dem Wirkungsgrad etwas anderes als unter einer Energiebilanz.
    Der Wirkungsgrad beschreibt doch nur, wie viel Energie ich im Verhältnis zur eingebrachten Energie herausbekomme. Und der Wirkungsgrad von Solarzellen liegt leider nur bei 10 – 20%.

    Die Energiebilanz bei einer Solarzelle hat aber mit dem Wirkungsgrad gar nix zu tun? Eine Bilanz ist die Differenz zwischen “Auszahlungen” und “Einzahlungen”, bzw. zwischen “Aufwand” und “Ertrag”. Und wenn ich bei der Produktion einer Solarzelle X kWh benötige, die Zelle aber in ihrem Lebenszyklus Y kWh produziert, und X < Y ist, ist die Energiebilanz positiv... So einfach ist das. Das hat übrigens auch nichts mit dem Perpetuum Mobile zu tun, oder hat irgendein Solarzellenhersteller schon mal behauptet, er hätte selbiges erfunden?

    Was mich noch überrascht hat: Du sprichst von Aufwand für Pflege und Wartung der Systeme… Sind Solarzellen nicht wartungsfrei?

    Insgesamt gesehen kann ich deine Lehre, es gäbe keine positive Energiebilanz nicht so ganz nachvollziehen. Schade das du auch keine Quellen verwendet hast, um deine Behauptungen zu untermauern.

    Die Sonne scheint übrigens so oder so – sie zu nutzen wird aber für uns überlebenswichtig sein. ;-)

    Viele Grüße,
    wotschek.

  • Frank Kerkau Februar 1, 2008, 10:48

    Ich denke, meine Aussage ist klar: Es gibt in der Physik keine Energiebilanz und schon gar keine positive. Es gibt einen Wirkungsgrad, in den auch der Energieaufwand der Produktion einfliesst, wenn korrekt betrachtet.

    Mit dem Unwort “Positive Energiebilanz” versuchen Politik, BWLer und “Quasi-Umweltschützer” ihre wirtschaftlichen Interessen über die Naturwissenschaften zu stellen, um dem Normalsterblichen zu verkaufen, dass man mit umweltschädlicheren aber “wirtschaftlichen?” Technologien doch noch etwas Positives in Sachen Umwelt darstellen könnte. Aber das ist es nicht.

    Btw., auch eine Solarzelle wandelt nur Energie um, sie produziert keine. Solaranlagen sind vielleicht wartungsarm, aber nicht wartungsfrei. Quelle sind die Grundlagen der Physik.

    Noch kurz zur BWL:
    Bilanz heisst nicht “Auszahlungen und Einzahlungen” (was der Kapitalfluss wäre) sondern Summe des Vermögens und wie wurde es finanziert. ;)

  • Wumer Juli 28, 2008, 13:22

    Ein pepertuum mobile ist die Solarzelle natürlich nicht, da sie die Energie nicht selber erzeugt; die Energie wird von der Sonne geliefert.
    Ich denke nicht, dass die Produktions- und Wartungsenergie die “Ausbeute-Energie” übersteigt.
    Falls doch, gibt es Quellen dazu ?

  • wotschek Juli 29, 2008, 00:20

    Ich finde es toll, wie du die Sachen verdrehst, und deine Meinung daraus baust. Leider fehlen immer noch präzise Quellen.

    Eine Bilanz ergibt sich Selbstverständlich aus den Einzahlungen und den Auszahlungen. Dies sind die dynamischen Größen, die letztlich statisch in den einzelnen Buchungskonten festgehalten werden, woraus wiederum zu bestimmten Zeitpunkten die Bilanz gewonnen wird. (Um dies nach deinen Worten zu hinterlegen: Quelle dafür sind die Grundlagen der BWL)

    Das es in der Physik keine Energiebilanz gibt ist auch nicht wirklich schlimm. Schießlich soll diese Größe Auskunft über die Wirtschaftlichkeit aus der Umweltperspektive liefern.
    Und, um eine Bilanz über die Energie zu ziehen, liegt es wohl auf der Hand, die beteiligten Energieströme zu summieren… Wenn also weniger Energie für die Produktion und Wartung benötigt wird, als durch die Energieumwandlung bereitgestellt wird, ist meines Erachtens die Energiebilanz positiv.
    Jetzt musst du uns nur noch erklären, wieso das nicht der Fall sein sollte, und wieso die Solarenergie umweltschädlich ist?
    Und schließlich würde mich noch interessieren, wenn du diese Energieform so verteufelst, wo du Alternativen siehst?

  • Frank Kerkau Juli 29, 2008, 07:41

    Bilanz
    Energieerhaltungssatz
    Energiebilanz

    Ich "verteufel" nicht die Nutzung der Sonnenenergie, sondern kritisiere lediglich die Verschleierung der Fakten durch den Begriff "Positive Energiebilanz". Und nochmal: Der Energieerhaltungssatz aus der Physik hat nichts, aber auch gar nichts mit der Bilanz der Volkswirte zu tun. Fakt ist, dass eine Solarzelle Sonnenenergie in elektrische Energie umwandelt. Wenn man dabei schon den Aufwand betrachtet, dann gehört dort natürlich die Sonnenenergie als wichtigste Komponente mit hinein, auch wenn sie kostenlos ist. Im Begriff "Positive Energiebilanz" bezüglich der Solarzelle wird sie jedoch nicht berücksichtigt.

    Physik:
    Elektroenergie / (Sonnenenergie + Umwandlungsverluste (z.B. Wärme) + Transportverluste + Energieeinsatz bei Herstellung, Wartung und Recyceling) < 1

    Der Begriff "Energiebilanz" sagt das ebenfalls aus und kann damit nie "positiv" sein.

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