EROI, EROEI, Energiegewinn, Biomasse, Energieumwanldung, Wirkungsgrad, Effizienz Ethanol, Alkohol, Kraftstoff, Benzinersatz ... (dies sind einige Zeilen aus der untenstehenden ausführlichen Beschreibung)

EROI, EROEI, Energiegewinn.


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15. Februar 2008 bis 16. Februar 2008   neuester Stand
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zu meinem Beitrag auf "Peak-Oil"


EROI, EROEI, Energiegewinn.



Quelle 1 im Peak-Oil-Forum:
http://peak-oil-forum.de/phpBB2/viewtopic.php?t=3243
Eintrag vom Mi Feb 13, 2008 10:16 Titel: Pilotanlage für Biosprit mit einem ERoEI von 7,7


Quelle 2 (der Hinweis darauf stammt aus Quelle 1) im Handelsblatt vom 13.2.2007 http://www.handelsblatt.com/News/Technologie/ Energietechnik-Effizienz/_pv/doc_page/3/_p/303098/_t/ft/_b/1387896/ default.aspx/altautos-im-tank.html
HANDELSBLATT, Mittwoch, 13. Februar 2008, 07:01 Uhr
Biokraftstoff
Altautos im Tank
Von Martin Seiwert, Wirtschaftswoche



Meine Ausführungen dazu: siehe hier unten und auch auf
http://peak-oil-forum.de/phpBB2/viewtopic.php?t=3243
Verfasst: Sa, Feb 16, 2008 um 02:07 Uhr Verfasser: Karlfried


Zur Klarstellung einiger Begriffe
im Zusammenhang mit dem
energetischen Wirkungsgrad eines Verfahrens.


Häufig wird auf den energetischen Wirkungsgrad eines Verfahrens abgestellt.
Es ist wichtig, daß man bei der Verwendung von Energieverhältniszahlen, Wirkungsgradangaben und ähnlichen Kurz-Kennzahlen genau angibt,
was die Eingangs- und Ausgangsenergiemengen des Verfahrens sind,
also auf was man sich bezieht.
Die Angabe der Kennzahl allein, ohne eine Angabe darüber, worauf sich die Kennzahl bezieht, ist wenig aussagekräftig.


Zunächst ist festzustellen, daß der Energieerhaltungssatz gilt.
Die Energiemenge eines Gebildes (=Systems, Verfahrens) bleibt gleich, solange es nicht mit der Außenumgebung zusammenwirkt.
Ansonsten nimmt die Energie genau um das Maß zu, in welchem von außen Energie in das Gebilde hineingesteckt wurde.
Und sie nimmt um genau das Maß ab, in welchem von außen Energie aus dem Gebilde herausgezogen wurde.


Es gibt nun eine Reihe von Verfahren, bei denen mit Hilfe eines Energieumwandlungsvorgangs eine oder mehrere Rohenergieformen, die billig sind,
in eine oder mehrere Edelenergieformen umgewandelt werden,
die man besser gebrauchen kann.


Diese Verfahren haben grundsätzlich die Form:
Ein oder mehrere Rohstoffe/Eingangsstoffe/Eingangsenergiemengen werden in das Verfahren hineingegeben.
Zusätzlich wird Hilfsenergie beispielsweise für Aufheizen, Umrühren, Pumpen in das Verfahren hineingegeben.
Die Summe aus beiden ist die hineingesteckte Energiemenge.


Aus dem Verfahren werden zwei Energieströme herausgezogen, einmal die gewünschte Nutzform der Energie, zum anderen ein Begleitstrom an Energie, die weniger gut nutzbar ist, beispielsweise Abwärme. Das ist die herausgezogene Energiemenge.


In jedem Energiewandlungsverfahren sind Eingangsenergie und Ausgangsenergie gleich, der Wirkungsgrad des Verfahrens, betrachtet als das Verhältnis von Gesamt-Ausgangsenergie zu Gesamt-Eingangsenergie, ist immer gleich 1,0.


Beim Wirkungsgrad muß man immer, und sei es als stillschweigende Voraussetzung, die für Sprecher wie für den Hörer klar ist, mit angeben,
was die Eingangsgrößen und was die Ausgangsgrößen sind.

Oben waren die Gesamt-Ausgangsenergie gemeint und die Gesamt-Eingangsenergie.
So gesehen ist der Wirkungsgrad 1,0=100%.

Sehr oft versteht man unter dem Wirkungsgrad eines Verfahrens aber auch
die Angabe:
Nutzenergiestrom des Ausgangs im Verhältnis zum Gesamt-Eingangsenergiestrom.
Hier liegt der Wirkungsgrad immer zwischen Null und Eins.


Beispiele:
In eine Ölraffinerie kommen als Eingangsenergie das Rohöl und dazu die Hilfsenergie in Form von Strom für Pumpen und Antriebe.
Als Ausgangs-Nutzenergie haben wir den Energiegehalt der Raffinerieerzeugnisse wie Benzin, Diesel, Schweröl, Asphalt.
Der Wirkungsgrad einer Ölraffinerie ist 0,85 nach meiner Schätzung.


In der Landwirtschaft haben wir als Eingangsenergie die Sonnenenergie und den Energieeinsatz des Landwirts in Form von Schlepperstunden(=Diesel), Dünger, Arbeitsleistung von Menschen und Arbeitstieren (in Europa nicht so viel).
Als Ausgangs-Nutzenergie haben wir den Energiegehalt der vom Acker entnommenen Pflanzenteile.
Im Jahr fallen in Deutschland auf einen Quadratmeter Bodenoberfläche rund 3600 Megajoule an Sonnenenergie..
An Diesel werden in der Landwirtschaft rund 0,01 Liter je Quadratmeter und Jahr gebraucht, hauptsächlich für die Bodenbearbeitung und für die Ernte der Pflanzen. Das sind 0,36 Megajoule je Quadratmeter und Jahr.
Der Energieeinsatz in Form von Düngemitteln ist etwa genausohoch wie der Einsatz in Form von Dieselkraftstoff, ebenfalls etwa 0,36 Megajoule je Quadratmeter und Jahr.
In Deutschland kann man je Quadratmeter etwa 0,6 kg Getreidekörner und zusätzlich 0,4kg Stroh jährlich vom Acker entnehmen. Das ist eine Ausgangs-Nutzenergie von 16Megajoule je Quadratmeter und Jahr.


Daraus kann man folgende Kennzahlen ableiten:
Aus 0,36 Megajoule Dieseleinsatz erzeugt die Landwirtschaft auf 1 Quadratmeter Ackerland mit Hilfe von Sonnenenergie, Dünger und der Arbeit des Landwirts 16 Megajoule Nutz-Energie in Form von geernteter Pflanzenmasse.
Aus 0,36 Megajoule Düngereinsatz erzeugt die Landwirtschaft auf 1 Quadratmeter Ackerland mit Hilfe von Sonnenenergie, Dünger und der Arbeit des Landwirts 16 Megajoule Nutz-Energie in Form von geernteter Pflanzenmasse.
Aus 3600 Megajoule Sonnenenergieeinsatz erzeugt die Landwirtschaft auf 1 Quadratmeter Ackerland mit Hilfe von Dieselkraftstoff, Dünger und der Arbeit des Landwirts 16 Megajoule Nutz-Energie in Form von geernteter Pflanzenmasse.
Aus 3600,72 Megajoule Energieeinsatz aus Sonne, Diesel und Dünger erzeugt die Landwirtschaft auf 1 Quadratmeter Ackerland mit Hilfe der Arbeit des Landwirts 16 Megajoule Nutz-Energie in Form von geernteter Pflanzenmasse.


Anders ausgedrückt:
Die Energie des Diesels ist 2% derjenigen Energiemenge, die in den geernteten Pflanzenteilen steckt.
Die Energie des Düngers ist 2% derjenigen Energiemenge, die in den geernteten Pflanzenteilen steckt.
Die Energie der Sonnenstrahlen beträgt 22500% derjenigen Energiemenge, die in den geernteten Pflanzenteilen steckt (=rund das Zweihundertfünfundzwanzigfache).
Je nach Zweck der Aussage kann man jede dieser Kennzahlen verwenden,
man muß nur die Nebenumstände mit angeben.

(Hinweis: Beim Energieaufwand für die Düngemittelherstellung bin ich mir nicht sicher,
ich habe für diese Darstellung hier für den Dünger als erste Grobschätzung den Wert vom Diesel übernommen. Den Mengenbedarf für den Dieselkraftstoff kenne ich aus meinem eigenen Betrieb).





Zum Begriff des EROI

Zunächst zur US-amerikanischen Denkweise:
Die US-Amerikaner haben eine etwas andere Denkweise als wir Deutschen/Europäer.
Erstens haben die US-Bürger einen Abkürzungsfimmel.
Zweitens verwenden sie gern genau den mathematischen Kehrwert von unserer Darstellungsweise.

Europa:
Was verbraucht das Auto: 8 Liter je Hundert Kilometer:
US-Amerika: Wie weit komme ich mit 1 Gallone Sprit? 60Meilen.

Europäische Denkungsweise: Was kostet ein US-Dollar? Anwort:Er kostet0,68Euro.
US-amerikanische Denkungsweise: Wieviel US-Dollar erhalte ich für einen Euro?
Antwort: Ich erhalte 1,46 Dollar.
Bei den Währungsangaben sind in Europa seit der Euro-Einführung beide Darstellungsformen
gebräuchlich, mit einer Vorliebe für die USA-Form der Darstellung.

Aus dieser USA-Denkweise kommt der Begriff EROI oder EROEI
Energy Return of Investment
Energy Return of Energy Investment.

Der Begriff kommt aus dem dem Finanzgewerbe, wo tausende solcher künstlichen Spezialbegriffe gebildet werden.
Es sollen Sachverhalte in Kennziffern und Zahlenreihen abgebildet werden,
damit auch der dümmste Vorstand und/oder ein Rechengerät Entscheidungen treffen kann in der Art, je höher die Kennziffer, desto besser.
Bei der Riesenfinanzblase um die Finanzierung von US-amerikanischen Holzhäusern
hat man gesehen, wohin die unbedarfte Verwendung von Kennziffern über die Vorteilhaftigkeit und die Werthaltigkeit führen kann, wenn man nur diese Ziffern nutzt, aber sich um den fachlichen Zusammenhang und über die Nebenumstände nicht im Klaren ist.
Diese Ziffern sind Hilfsmittel, sie werden erst wirksam, wenn man sie mit Fachverstand nutzt.

Bei der US-amerikanischen Hausfinanzierungsblase haben übrigens die Erschaffer der Kennziffern ihr Ziel erreicht, sie haben durch die Kennziffern eine Scheinwirklichkeit aufgebaut, mit welcher sie viele Milliarden Euro abgezogen haben.
Bezahlen tun es die deutschen Steuerzahler, weil die deutschen staatsnahen Banken so unendlich dumm waren, in dieses Zockergeschäft einzusteigen, aber nicht rechtzeitig auszusteigen.



Die Internetblase des Jahres 2000 ist vorbei,
die US-Holzhausblase des Jahres 2007 ist ebenfalls vorbei.
Beide Blasen wurden von den USA mit niedrigem Zins, mit billigem Geld zugedeckt.
Bei beiden Blasen wurden übrigens keine echten Werte vernichtet.
Es wurden erst Scheinwerte/Scheinwelten aufgebaut,
diese dienten dazu, riesige Geldbeträge anzuziehen,
danach wurde halt das Papphäuschen eingerissen.

Diese Geldbeträge sind aber nicht verschwunden,
sondern sie sind immer noch da, nur jetzt halt nicht mehr beim deutschen Steuerzahler,
sondern eben in den Taschen der gerissenen Geschäftsleute.

Dieses Geld, in Verbindung mit den niedrigen Zinsen in den USA,
welche einen Absturz der Wirtschaft zum jetzigen Zeitpunkt verhindern sollen,
muß sich nun eine neue Anlage suchen.

Ich vermute, daß ein erheblicher Teil dieses Geldes in den Bereich
Rohstoffe/Sachwerte/Landwirtschaft/Bioenergie hineinfließen wird.
Die Bioenergie wird somit die nächste große Blase werden.



Und der Begriff EROI oder EROEI
Energy Return of Investment
Energy Return of Energy Investment.
kann sehr gut zur Marktschreierei verwendet werden.


Man läßt einfach in der Betrachtung den Energiegehalt des Rohstoffs weg,
man bezieht sich nur auf einen Teil der eingesetzten Hilfsenergie, und schon erhält man einen
EROI von zum Beispiel 50.
Selbstverständlich läßt man absichtlich im Dunkeln/im Ungefähren, auf welche Eingangs- und Ausgangsgrößen sich die Zahlen beziehen,
und/oder man sucht sich solche Zusammenhänge, die große, das heißt für den Marktschreier günstige Zahlenwerte ergeben.




Zu diesen Verhältniszahlen ein Beispiel aus der Landwirtschaft:
Das Verhältnis von Erntemenge zu Saatgutmenge.
Hier bilde ich die künstliche Kennziffer
S-EROI“ = „Saatgut-Erntegut Return of Investment“
Wieviel Erntegutkörner werde ich für jedes eingesetzte Saatgut ernten?
Beim Raps bringt mir 1 Saatkorn rund 1000 Raps-Erntekörner.
Beim Weizen bringt mir 1 Saatkorn rund 30 Weizen-Erntekörner.
Der Raps hat das klar bessere „Saatgut-EROI“
Aber welchen Wert hat diese Aussage?



Dazu betrachten wir die beiden Früchte von einer anderen Seite:
Ich bilde eine neue künstliche Kennziffer:
Überschuß von Ernte zu Saatgut je Hektar und Jahr in kg“= „ÜvEzS-Wert“


Raps wird mit 3 kg/ha gesät und mit 3000kg/ha geerntet.
Weizen wird mit 200kg/ha gesät und mit 6000kg/ha geerntet.
Raps bringt einen Überschuß der Ernte über den Saatguteinsatz von 2997 kg/ha,
Weizen bringt einen Überschuß der Ernte über den Saatguteinsatz von 5800 kg/ha,
So gesehen ist der Weizen klar besser.


Je nach Betrachtungsart/Kennziffer ist einmal der Weizen besser und einmal der Raps besser.
Bei einer dritten Betrachtungsart, nämlich nach dem Gewinn für den Landwirt je Hektar und Jahr sind beide Früchte übrigens ungefähr gleich gut/gleich schlecht.


Der EROI, Energy Return of Investment, Energy Return of Energy Investment
ist in erster Linie ein Werkzeug für die Marktschreier.
Der EROI kann auch ein Hilfsmittel zur Beschreibung eines Verfahrens sein,
aber er darf nicht losgelöst von Sachverstand sein und er darf nicht losgelöst von einer Beschreibung der Nebenumstände verwendet werden.


Karlfried
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15.02.2008


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Der Verfasser bittet die Leser darum, Ihre Meinung und Ihre Erfahrungen mitzuteilen.

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