Energieversorgung am Wendepunkt

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1 Oldenburg, 24. Januar 2008 Energieversorgung am Wendepunkt Dr. Werner Zittel Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH, Ottobrunn

2 Ressourcenverbrauch und Wachstum Was machen wir eigentlich? Zur Weltenergieversorgung (allgemein) Erdöl Entdeckung, Förderung, Prognosen Die Alternativen Erdgas, Kernenergie, Kohle Skizze einer möglichen Entwicklung bis 2100

3 Ressourcenverbrauch und Wachstum

4 Grundsätzliches Denkmuster unserer Gesellschaft Wohlfahrt/Lebensstandard BSP Industrieller Output (BSP) (Energieverbrauch) Rohmaterialverbrauch Die Entwicklung geht tendenziell nur in eine Richtung: von unterentwickelt (nicht industrialisiert) zu wachsender Industrialisierung industrielles Wachstum ist fast identisch mit wachsendem Ressourcenverbrauch [Die Entkopplung von BSP und Energieverbrauch wird teilweise durch Verlagerung energieintensiver Rohstoffgewinnung ins Ausland erreicht] Implizites Glaubensbekenntnis: Der einzige Weg zu besserem Lebensstandard führt über steigenden Konsum (=steigender Ressourcenverbrauch)

5 Wurzeln europäischer Industrialisierung...Kolonialisierung

6 Wurzeln europäischer Industrialisierung...Kolonialismus Siedlungsraum Handel Gold, Mineralien Früchte Mineralien Früchte

7 Basis europäischer Industrialisierung...Energie Öl Öl Öl Öl Kohle

8 Folgen des Kolonialismus...politische Instabilität Konfliktherde

9 Unterschiedliche Wachstumsszenarien Verbrauch Wohlstand Unbegrenztes Wachstum Zeit

10 Unterschiedliche Wachstumsszenarien Verbrauch Wohlstand Unbegrenztes Wachstum Kapazitätsgrenze Begrenztes nachhaltiges Wachstum Zeit

11 Unterschiedliche Wachstumsszenarien /Mißachtung der Grenzen Verbrauch Wohlstand Unbegrenztes Wachstum Kapazitätsgrenze Begrenztes nachhaltiges Wachstum Begrenztes nicht-nachhaltiges Wachstum Zeit

12 Zur Weltenergieversorgung (allgemein)

13 Weltenergieverbrauch 2006 Kohle 3090 Mtoe 27,6 % 10.6 % 2,2 % 2,3 % Biomasse ~1200 Mtoe Nuklear 241 Mtoe*) (Strom) Wasser 261 Mtoe *) (Strom) Öl 3890 Mtoe 34,8 % 22,1 % Gas 2475 Mtoe 1 Mtoe = 1 Mio Tonnen Öläquivalent 7,1 Mio Barrel Öläquivalent (Mboe) 11,6 Terawattstunden (TWh) 1,3 Gigawattjahre (GWa) 41,8 Petajoule (PJ) Sonstige Erneuerbare ca. 0.5% *) bei Umrechnung in Primäerenergie erhöht sich der Beitrag von Kernenergie auf 635 Mtoe und von Wasserkraft auf 688 Mtoe Source: BP Statistical Review of World Energy 2007 Renewables: WEO 2006

14 Pro Kopf Energieverbrauch 2005 Bangladesh Pakistan India Indonesia China Turkey World Kazakhstan Thailand Malaysia Russia Iran UK Portugal Italy Germany France Sw itzerland Denmark Austria Spain Greece Japan Australia Finland Norw ay South Korea Ireland Netherlands Canada USA Saudi Kuw ait Singapore 1 kw/cap entspricht 8760 kwh/jahr Energieverbrauch: Öl sonstige Erneuerbare Mehr als Durchschnitt: 1 Mrd Menschen Weniger als Durchschnitt: 5 Mrd Menschen Quelle: BP Statistical Review of world Energy 2006 U.S. Census Bureau - International Statistics LBST-calculation, October China Welt Deutschland USA kw/cap

15 Prognose des Weltenergieverbrauchs (Internationale Energieagentur) Mtoe Erdöl Kohle Gas alternative policy alternative policy alternative policy Wasserkraft Atomenergie *) Biomasse alternative policy Solar/Wind/Geothermie Jahr Quelle: Historical data - BP Statistical Review of World Energy Outlook - International Energy Agency 2007 *) mit 38% Wirkungsgrad

16 Unaufgelöster Widerspruch der Industriegesellschaft Mtoe/a (Mio Tonnen Öläquivalent/Jahr) Weiter so wie bisher: notwendig für Wachstum Sonst Quelle: BP Statistical Review of World Energy Kohle Gas Öl Reduktion der Emissionen: notwendig für Klimaschutz Jahr

17 Erdöl Entdeckung, Förderung, Prognosen

18 Ölfunde und Ölförderung ( ) Mrd Barrel/a Ölfunde Ölförderung Quelle: IHS Energy/ASPO Jahr

19 Warum wachsen die Reserven mit der Zeit? Schätzung des Explorateurs: Schätzung des Ökonomen: Angabe in Jahresberichten: so groß wie vertretbar so vorsichtig wie vertretbar Was sicher mit getätigten Bohrungen förderbar ist Öl Öl Gas Öl Wasser

20 Entwicklung der Ölförderung: Typisches Förderprofil eines Ölfeldes Ölförderung 1.tes Feld Zeit

21 Entwicklung der Ölförderung: Ausweitung der Förderung Ölförderung 2.tes Feld 1.tes Feld Zeit

22 Entwicklung der Ölförderung: Regionales Fördermaximum Ölförderung Fördermaximum 3.tes Feld 2.tes Feld 1.tes Feld Zeit

23 Entwicklung der Ölförderung: Verzögerung bei neuen Feldern Ölförderung Fördermaximum 3.tes Feld 2.tes Feld 1.tes Feld Zeit

24 UK - Rohölproduktion aller bis Ende 2006 angeschlossenen Felder Förderrate [Mio m 3 ] Vergangenheit Zukunft EUR: 32 Gb Decline: 6-8% p.a Jahr Datenquelle: DTI April 2007

25 Die Ölförderung ausserhalb Russland und der OPEC*) *) inkl. Indonesien und Venezuela Mb/Tag Syria 95 India 95 Egypt 93 Indonesia 77 Romania 76 Canada (conv.) 74 Germany 67 Austria 55 Denmark 04 Yemen 01 Oman 01 Australia 2000 Ecuador 99 Colombia 99 Venezuela 98/68 Argentina 98 Malaysia 97 Gabon 97 Rest-USA 71 Texas 71 Mexico 04 Alaska 89 UK 99 Norway NGL Vietnam Thailand Eq. Guinea Sudan, Chad Neutral Zone Brazil Angola China GoM Jahr Datenquelle: IHS 2006; PEMEX, petrobras ; NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, January 2007 Analysis and 2007 estimate: LBST

26 Entwicklung des Rohölpreises bis Oktober 2007 $/bbl US First purchase price / 2.5-facher Anstieg in 2 Jahren Ab 1997 zusätzlich: Nymex Monatsendwerte real nominal Jahr 4-facher Anstieg Quelle: Die Monatswerte des US First Purchase Price wurde den Internetseiten des US DoE entonommen. Die Daten vor 1974 wurden durch Anpassung der Datensätze für 1974 aus BP Statistical Review of World Energy errechnet Die Umrechnung in nominale Preise (Basis 2006) erfolgte durch die LBST anhand von jährlichen Inflationsraten aus BP Statistical Review of World Energy. Die Nymex Monatsendwerte wurden entnommen

27 Ölförderung der grossen privaten westlichen Ölfirmen [Mb/Tag] Unocal ConocoPhillips Eni Repsol Texaco ChevronTexaco 8 6 Amoco Arco Enterprise Total BP 50% TNK 4 Shell Mobil 2 ExxonMobil Exxon 0 I/97 I/98 I/99 I/00 I/01 I/02 I/03 I/04 I/05 I/06 I/07 Source: Quarterly company reports (including data for III/07)

28 Die Ölförderung ausserhalb Russland und der OPEC*) *) inkl. Indonesien und Venezuela Mb/Tag Jahr Datenquelle: IHS 2006; PEMEX, petrobras ; NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, January 2008 Forecast: LBST estimate, 18 January 2008

29 Erdölförderung weltweit: Analyse und Szenario Peak WEO2006 Middle East Africa Latin America South Asia East Asia China Transition Economies OECD Pacific OECD Europe OECD North America WEO Ölförderung Ölexporte Oil production [Mb/d]

30 Zur Weltenergieversorgung (allgemein) Erdöl Entdeckung, Förderung, Prognosen Die Alternativen Erdgas, Kernenergie, Kohle Skizze einer möglichen Entwicklung bis 2100

31 Wieviel Erdgas gibt es weltweit? Entwicklung von Gasfunden und -verbrauch 1000 Mrd m³ Projektion: LBST mit log. Kurve Kumulierte Funde Gas- Reserve Förderprognose (Wachstumsrate im Jahr 2010: 1,9 %) Insgesamt verfügbares Erdgas 50 Kumulierter Verbrauch Depletion mid point ca. im Jahr Jahr Datenquelle: Historische Förderung IHS-Energy 2006 Reserven IHS Energy 2006

32 Gasförderung: Vergangenheit und Prognose 1000 Mrd m³/jahr Vergangenheit Mrd m³ Bis 2080 notwendige Reserven Mrd m³ Vorhandene Reserven Mrd m³ Jahr Datenquelle: Historische Förderung IHS-Energy 2006 Reserven IHS Energy 2006; BP Statistical Review 2007 Prognose: LBST 2007

33 Production [Mrd. m 3 ] UK Gas Förderung DerBeitrag neuer Felder eines Jeden Jahres ist zusammengefasst Source: DTI Januar 2008 Year

34 Uk Gas Förderung Mrd m 3 /Year history forecast To be discovered 20? Source: DTI, Januar;2008 Forecast: LBST Year

35 Europäische Gasversorgung: Verdoppelung der Importe bis 2020! Mrd m Vergangenheit LNG Importe Prognose LNG: + 5 % p. a. bis Importe aus Russland, Nordafrika (konst bis 2020 Ab % p.a.) Deutschland (900 Mrd. m 3 ) Italien (900 Mrd. m 3 ) Niederlande (3900 Mrd. m 3 ) Norwegen (3700 Mrd m 3 ) 0 UK (2900 Mrd. m 3 ) Jahr Quelle: OECD 2004, DTI 2007, NPD 2007, BP 2007; Prognose: LBST 2007

36 Zur Weltenergieversorgung (allgemein) Erdöl Entdeckung, Förderung, Prognosen Die Alternativen Erdgas, Kernenergie, Kohle Skizze einer möglichen Entwicklung bis 2100

37 Unterscheidung Braunkohle Steinkohle Unterscheidung Weltsituation Nationale Situation Unterscheidung Ressourcen Reserven Unterscheidung Reserven Fördermöglichkeiten Unterscheidung Förderung Exporte/Importe

38 Definitionen: Reserven Diejenige Kohlemenge, die gut erfasst wurde und mit derzeitigen Technischen Möglichkeiten wirtschaftlich gewonnen werden kann [Bei WEC Unterscheidung von Proved Reserves in Place und Proved Reserves Sowie Limitierung bis max. Tiefe und minimaler Flözdicke] Ressourcen Diejenige Kohlemenge, die entweder nachgewiesen, aber derzeit nicht wirtschaftlich gewinnbar ist, oder aber die Menge, die auf Basis geologischer Indikatoren noch erwartet werden kann. Bei Kohle sind das in-situ -Mengen, d.h. die Gesamtmenge unabhängig von ihrer Gewinnbarkeit [Bei WEC EAR in place and rec. EAR ]

39 Datenlage World Energy Council - Erhebung alle drei Jahre (Aktuell September 2007 mit Basisjahr 2005) - basiert auf Berichten der nationalen WEC Mitglieder - basiert auf den Berichten der nationalen geologischen Behörden Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe - übernimmt internationale Daten aus WEC-Berichten oder von nationalen Behörden anderer Staaten - kooperiert mit anderen nationalen Behörden - führt auch eigene Erhebungen durch (z.b. für Russland, China) BP Statistical Review of World Energy - Führt keine originäre Datenerhebung durch - übernimmt Daten von WEC Berichten ->kann nicht aktuell sein (z.b. im Bericht für 2006 Datenbasis 2002)

40 Entwicklung der Kohleressourcen Mrd. t SKE Südamerika 1 Tonne Braunkohle = 0,3 tske 1 Tonne Hartkohle = 0,8 tske Australien Asien Nordamerika Hartkohle 0 Europa BK Jahr Quelle: BGR, 1995/1998/2002/2006/2007 Analyse LBST

41 Entwicklung der Steinkohlereserven (anthracite & bituminous) Mrd. Tonnen RoW includes: UK, Columbia, Canada, Czech, Mexico, Indonesia, Zimbabwe, Venezuela, Korea, Japan, Turkey, Spain, Hungary, (Data between are missing for Czech,NorthKorea, Hungary Quelle BP Statistical Review of World Energy/ WEC 2007 RoW Austra lia India Pola nd Germa ny SouthAfrica Ukra ine Kasakhstan Russia USA China

42 Kohlereserven und Förderung 1000 Mtoe Mtoe/Jahr Weltkohleförderung 2006: 3080 Mtoe China fördert Pro Jahr 2% der Reserven Braunkohle Steinkohle R/P Reichweite 155 Jahre USA USA RF China China Australien Indien Südafrika Ukraine Kasachstan Polen Brasilien Kolumbien Kanada Tschechien Deutschland Indonesien Türkei Griechenland Ungarn Pakistan Bulgarien _Thailand Mexiko Nordkorea Source: BP Statistical Review of World Energy 2007/WEC 2007 Analyse LBST 2007

43 Weltkohlehandel 2006 Größte Förderstaaten: Exporteure Importeure Mrd. t Mrd. t Mrd. t China 2381 Australien 235 Japan 178 USA 999 Indonesien 160 Korea 80 Indien 399 Russland Taiwan 64 Australien 305 Südafrika 69 UK 51 Südafrika 247 China BRD 42 Russland 233 Kolumbien 59 Indien 41 Indonesien 200 USA China 38 Rest 408 Kanada Rest 339 Vietnam 25 Rest 63 Welt 5356 Welt 839 Welt 834

44 Weltkohlehandel 2006 (und 2007) Größte Förderstaaten: Exporteure Importeure Mrd. t Mrd. t Mrd. t China 2381 Australien 235*) Japan 178 USA 999 Indonesien 160**) Korea 80 Indien 399 Russland Taiwan 64 Australien 305 Südafrika 69 UK 51 Südafrika 247 China BRD 42 Russland 233 Kolumbien 59 Indien 41 Indonesien 200 USA China 38 Rest 408 Kanada Rest 339 Vietnam 25 Rest 63 *) Infrastrukturlimit erreicht (Hafen; Eisenbahn) **) weitere Erhöhung kaum möglich (Erhöhter Eigenbedarf als Substitut für fehlendes Erdöl; Grenze beim Ausbau der Minenkapazität bald erreicht

45 Steinkohleimportpreise frei deutsche Grenze /t ARA *) November Jahr *) mit 1 =1.38$ US umgerechnet (ab Okt mit 1.42 $/ ) Quelle: BAFA 2007/Global Coal 2007

46 Weltweite denkbare Kohleförderung M toe 5000 WEO 2006: Reference scenario 4000 WEO 2006: Alternative policy scenario 3000 East Asia LA lignite FSU lignite 2000 lignite subbituminous China Africa bituminous bituminous subbituminous bituminous Asia 1000 OECD Pacific lignite lignite bituminous OECD Europe bituminous OECD North America subbituminous lignite bituminous Year 2100 Quelle: Energy Watch Group 2006 South

47 Zur Weltenergieversorgung (allgemein) Erdöl Entdeckung, Förderung, Prognosen Die Alternativen Erdgas, Kernenergie, Kohle Skizze einer möglichen Entwicklung bis 2100

48 Zitat: Michael Sailer, SES-Tagung 31.August 2007

49 TWh Bruttostromerzeugung Kernenergie LBST Jan 2006 Szenario zum Strommix Deutschland Jahr Geothermie Solar Biomasse Wind Wasser

50 GW Alte Prognosen zur Kernenergienutzung und Realität Forecast 1975 Forecast Forecast 1980 Forecast 2004 Forecast Forecast Forecast Reality 2005 (OECD countries) Reality 2005 (All countries) Year Data Source: IAEA; Grafics: LBST

51 Entwicklung der Kernenergienutzung MW/yr Construction start closure Grid connection (net capacity) GW Source: International Atomic Energy Agency October 2006 Year

52 Szenarien zum notwendigen Reaktorneubau New Capacity [GW/yr] Construction start ( forecast: 3 GW/yr assumed) present trends Required Construction start to maintain constant capacity Required Construction start to meet WEO-2006 reference scenario Required Construction start to meet WEO-2006 alternative policy scenario Installed capacity Installed Capacity [GW] Not realised! Year Source: International Atomic Energy Agency October 2006

53 Zur Weltenergieversorgung (allgemein) Erdöl Entdeckung, Förderung, Prognosen Die Alternativen Erdgas, Kernenergie, Kohle Skizze einer möglichen Entwicklung bis 2100

54 Tendenzielle Entwicklung der fossilen Energieversorgung Mtoe Kernenergie Gas Kohle R/P=230 Jahre Kohle: R/P 230 Jahre Gas: - 5% ab 2025 Öl: - 5% ab Öl Kraftstoffe (Öl, GtL, CtL) Jahr Datenquelle: Historie BP, Szenario LBST 2006

55 Szenario Erneuerbare Energie Mtoe Geothermie (Wärme) Solarwärme Biomasse Wärme Kraftstoff Wasser Solarkraftwerke Fotovoltaik Wind Source: LBST 2005 Geothermie (Strom) Year Strom

56 Szenario - Weltenergieversorgung Mtoe Solarwärme Geoth Biomasse Kernenergie Kohle Gas R/P=230 Jahre SOT PV Wind Strom Oil Fossil Jahr Source: LBST 2005

57 TWh Mineralölverbrauch Verkehr LBST Jan 2006 Szenario zum Kraftstoffverbrauch in Deutschland -2% p.a. Jahr Wasserstoff Biofuel

58 Kraftstoffe aus alternativen Energiequellen Strom Wind Wasserkraft Solarstrahlung Geothermie Konv. Strom Wasserstoff Methanol Biomasse Biomasse zur Vergärung Lignocellulose Zuckerpflanzen Synfuel CMG Erdgas Kohle Ölpflanzen Erdgas Kohle Ethanol Pflanzenöl/RME

59 Zusammenfassung - Die Weltölförderung ist am Fördermaximum - Kein anderer fossiler oder nuklearerenergieträger wird das ausgleichen können - Unsere Wirtschaft ist an steigenden (nicht sinkenden) Ressourcenverbrauch angepasst => Das Fördermaximum wird einen Strukturbruch einleiten => Je schneller wir beginnen, mit weniger Öl zu leben, desto besser werden wir diesen Übergang meistern => Erneuerbare Energie ist nach Energieeinsparung die einzige nachhaltige Lösung mit geringem Konfliktpotential