Energieversorgung in Zeiten des Klimawandels

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1 Energieversorgung in Zeiten des Klimawandels Wer im Treibhaus sitzt, soll nicht noch mehr Kohle und Öl verbrennen Münchner Wissenschaftstage Konrad Kleinknecht, Univ.Mainz & LMU München 24.Oktober 2010

2 Ursachen des Klimawandels : Erzeugung von Treibhausgasen CO2 und Methan : 30 Milliarden Tonnen CO2 jährlich in die Atmosphäre als Endlager. Verbrennung von Kohle, Öl und Erdgas in Kraftwerken Verbrennung von Erdgas und Öl in der Gebäudeheizung Verbrennung von Dieselöl und Benzin in Autos und Schiffsmotoren Verbrennung von Kohle und Öl in der Industrie Abholzung des Regenwalds 2

3 USA China 5000 CO 2 Emissionen pro Jahr (2008) Mill. t Russland Indien Japan Deutschland Großbritannien Kanada Südkorea Italien 0

4 Jährliche Emission von Kohlendioxid pro Einwohner (Tonnen) t Australien USA Kanada Deutschland Rußland Japan Norwegen Frankreich Schweiz Afrika China Indien 4

5 CO 2 -Emissionen in Deutschland Sonstige 12% Braunkohlekraftwerke 20,5% Industrieprozesse 8,9% Verarbeitendes Gewerbe 11,6% Steinkohlekraftwerke 12,1% LKW-Verkehr 4,5% Gaskraftwerke 3,2% PKW-Verkehr 12,4% Wohnungsheizung 14,7% 5

6 Stromerzeugung in Deutschland Stromquellen 5,1 3,0 0,33 3,87 3,6 26,6 1,4 11,8 23,4 20,9 Prozentuale Anteile an der Elektrizitätserzeugung in Deutschland (2006) Kernenergie Braunkohle Steinkohle Erdgas Öl Wasser Wind Biomasse Photovoltaik Andere 6

7 Braunkohlekraftwerk Jänschwalde: größter CO2-Emittent Europas :27,4 Mt CO2/Jahr 7

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9 CO2- freie Energiequellen Welche Energiequellen sind klimaunschädlich? Kernenergie Wasserkraft Windkraft Solarthermie Photovoltaik Wasserstoff-Fusion Einsparung von Heizenergie Effizienzsteigerung bei Kraftwerken und Motoren 9

10 Biblis A und B Leistung MW Jährliche Energie 2x 9 Mrd.kWh Entspricht dem Ertrag von Windrädern à 1,2MWp plus Reservekraftwerk 10

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12 Stromquellen- zeitliche Verfügbarkeit Volle Leistung pro Tag Kohlekraftwerk 24 Stunden Kernkraftwerk 24 Stunden Windräder an Land 4 Stunden Windräder off-shore 8 (?) Stunden Photovoltaik-Solarzellen 2,5 Stunden in Deutschland Windstille Winternacht: nur Kohle oder Kernenergie 12

13 KW-Einsatz Kraftwerkseinsatz / Windeinspeisung Laufwasser Kernenergie Braunkohle Steinkohle Öl/Gas Speicher Wind Pumpen Leistung in MW Mo Di Mi Do Fr Sa So Mo Di Mi Do Fr Sa So Mo Di Mi Do Fr Sa So Mo Di Mi Do Fr Sa So Mo Di Mi

14 Windkarte Deutschland 14

15 Windräder Off-Shore im Meer 15

16 Sonneneinstrahlung Europa und Nordafrika 16

17 Photovoltaik: Si-Solarpaneele an isolierten Plätzen (300 mu dick) zukünftig Dünnschichttechnik(USA): CIGS 3 Mikrometer oder Cd-Te Einspeisung TWh= 0,6% des Bedarfs. Subvention 43ct/kWh für 20 Jahre. Si- Paneele überwiegend aus Japan und China (dort niedriger Strompreis) 17

18 Bayerischer Energiemix garantiert CO2-freie Erzeugung Beste Klima -Bilanz aller Bundesländer: 3.2 t CO2 pro Einwohner im Jahr Stromerzeugung nach Energieträgern in Bayern 18

19 Stromversorgung Bayern Kernkraftwerke: Isar1 (912MW)+Isar2(1475MW) Grafenrheinfeld 1345MW Gundremmingen A(250MW)+B(1344MW)+C(1344MW) Zusammen 6670MW, 4475kWh/Jahr.Einwohner = 68 Prozent des Stromverbrauchs Entspricht Windrädern mit je 1,2MWp+Reservekraftwerk (Kohle) Oder 10 Kohlekraftwerken a 750 MW, 4 Std. pro Tag 24 Std. pro Tag, zu bauen in Ohu, Grafenrheinfeld, Gundremmingen, Regensburg, München, Augsburg,

20 Ersatz der Kernenergie in Bayern Windkraftanlagen (1,2MWp):Kosten 30 Mrd. +Reservekraftwerk (1 Mrd. ), zus. 31 Mrd. oder 500km2 Solarzellen, Fläche 10 mal Starnberger See, Kosten 150 Mrd. + Reservekraftwerk oder 10 neue Kohlekraftwerke, Kosten 14 Mrd., Steigerung der CO2-Emission um 40 Mill.Tonnen pro Jahr, von 41 auf 80 Mill.Tonnen (+100 Prozent) 20

21 Elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen

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23 Förderung der EE durch EEG 2008 Jahr Wind Bio- Photo- Wasser Geo - Gesamt masse voltaik wärme ======================================= 2008 TWh 40,4 21,8 4,0 20,7 0,018 86,9 /600 Anteil 6,7% 3,6% 0,67% 3,5% 0,003% 14,5% Kosten ct/kwh 8,77 13,2 51 ct 15 Subv./Mrd. 3,54 2,894 2,04 8,47 Mrd. 2009: 12,7 Mrd. Subvention, 2011: 16,7 Mrd. 2020: ausbaubar auf 132 TWh/a durch Verdoppelung der Windeinspeisung (Repowering und off-shore WKA) EEG-Umlage kostet den Verbraucher 2010: 2,047 cent/kwh, 2011: 3,530 cent/kwh 23

24 Stromkosten Europa 2.Hj Strom in D wesentlich teurer als in Frankreich, Industrie 77% höher 10.6 ct (D) / 6 ct (F) Privathaushalte 70% höher 21 ct (D) / 12.5 ct (F) Energieintensive Grundstoff- Industrie wandert aus (Aluminium, Silizium, Kupfer, Stahl) 24

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26 Klimaziele (D) für 2020 nur erreichbar durch Energiemix aus ALLEN verfügbaren Quellen Weiterlaufen der Kernkraftwerke, Erträge verwenden für EE und Wärmedämmung (mein Vorschlag 2007) Verstärkte Förderung der erneuerbaren Quellen (EE) (incl. Solarthermie in Nordafrika) Neue Windkraftanlagen im Meer Wärmedämmung von Alt- und Neubauten Effizienzverbesserung bei Motoren und Kohlekraftwerken 26