Energiereserven und -ressourcen

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1 Energiewirtschaftliche Aspekte der Energietechnik I 6. Vorlesung Energiereserven und -ressourcen Prof. Dr.-Ing. Harald Bradke Universität Kassel 1

2 Brennstoffpreise nominal Rohöl Erdgas Kraftw erkskohle Braunkohlenstaub Quelle: Euro/ GJ

3 Preis Angebot Marktpreis Preis Nachfrage gehandelte Menge Nachfrage Angebot 3

4 4

5 5

6 6

7 p B p o 0 T t 7

8 8

9 9

10 Was passiert, wenn die Abbaukosten steigen? p B C = 0 P(0) steigt und die Ressource wird langsamer abgebaut p o 0 T T t 10

11 Was passiert, wenn der Zinssatz r steigt? Preispfad wird steiler, p(0) fällt und die Ressource wird schneller abgebaut p B p o 0 T T t 11

12 12

13 Was passiert, wenn Back-Stop- Technologie billiger wird? p(0) fällt, Preis-Zeitpfad liegt für alle t unter dem ursprünglichen, und die Ressource wird schneller abgebaut p B p B p o 0 T T t 13

14 Was passiert, wenn Reserven durch neue Funde zunehmen? p(0) fällt, Preis-Zeitpfad liegt für alle t unter dem ursprünglichen, und die Ressource wird später erschöpft sein p B p o 0 T T t 14

15 Was passiert, wenn die Nachfrage zunimmt? p(0) steigt, Preis-Zeitpfad liegt für alle t über dem ursprünglichen, und die Ressource wird früher erschöpft sein p B p o p o 0 T T t 15

16 Warum sollte sich Greenpeace über Monopole freuen? p(0) steigt, Preis-Zeitpfad liegt für alle t flacher, und die Ressource wird später erschöpft sein p B p o 0 T T t 16

17 17

18 Primärenergieverbrauch in EJ Kernenergie Erdgas Erdöl Steinkohle Braunkohle Wasserkraft Holz/Biomasse Welt-

19 Entwicklung des globalen Primärenergieverbrauchs nach Energieträgern und ein mögliches Szenario der künftigen Entwicklung 19

20 Bei heutigen Preisen und Techniken wirtschaftlich sicher bekannt Reserven verlässlich geschätzt vermutet Grad der Ungewissheit Bei höheren Preisen oder neuen Techniken gewinnbar Ressourcen Kosten für Förderung und Transport McKelvey-Diagramm zur Ressourcenbasis 20

21 Klassifizierung der nicht-erneuerbaren Energierohstoffe 21

22 22

23 Angebotssituation (Reserven und Ressourcen) nicht-erneuerbarer Energierohstoffe im Vergleich mit einem Bedarfsszenario der IEA (2008) bis

24 24

25 25

26 "Strategische Ellipse" und Länder mit Reserven konventionellen Erdöls > 1 Gt Quelle: [BGR, 2006] 26

27 Gesamtpotenzial konventionelles Erdöl 2009 (419 Gt) Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 27

28 Vergleich Erdölförderung und Mineralölverbrauch 2007 nach Regionen Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 28

29 Verbrauch von Mineralöl 2007 (insgesamt 3,9 Gt) der zehn wichtigsten Länder sowie Verteilung nach Regionen Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 29

30 Förderung von konventionellem Erdöl 2007 (insgesamt 3,9 Gt) der zehn wichtigsten Länder und Deutschlands sowie Verteilung nach Regionen Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 30

31 Reserven an konventionellem Erdöl (insgesamt 157 Gt) 2007 der zehn wichtigsten Länder und Deutschlands sowie Verteilung nach Regionen Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 31

32 Ressourcen an konventionellem Erdöl 2007 (insgesamt 91 Gt) der zehn wichtigsten Länder und Deutschlands sowie Verteilung nach Regionen Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 32

33 Entwicklung der Schätzungen zum Gesamtpotenzial (EUR) von konventionellem Erdöl, der kumulierten Förderung und Reserven von 1940 bis 2007 *EUR = estimated ultimate recovery Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 33

34 Entwicklung der Reserven und Förderung von konventionellem Erdöl von 1900 bis 2007 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 34

35 Historische Ölfunde und Ölproduktion 35

36 Das Hubbertmodell der Ölproduktion Mathematische Formulierung (von M. K. Hubbert, 1956) der s-förmigen Entdeckungsrate mit Q als obere Grenze: Die zeitliche Ableitung der kumulierten Entdeckungsrate KE(t) führt zur Enddeckungsrate E(t) (Hubbertfunktion) dmp: depletion mid piont Peak production Logistisches Wachstum der kumulierten Produktion und die Entdeckungsrate (IER 2004) 36

37 Das Hubbertmodell der Ölproduktion Skeptiker: Die neuentdeckten Felder sind tendenziell immer kleiner und die Explorationskosten steigen an Typischer Verlauf (Energy Watch Group, 2007) Ölproduktion in England (Energy Watch Group, 2007) 37

38 38

39 Historische Entwicklung der Erdölförderung für konventionelles und nichtkonventionelles Erdöl sowie Kondensat (NGL) und die Projektion der möglichen Entwicklung bis 2050 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 39

40 75 % % ursprüngliche Reserven - 50 % 70 % 6 % 19 % - 10 % % - 50 % Anzahl Erdölfelder 17 % 8 % 4 % 1 % - 10 % Feldgröße Verteilung der weltweiten Erdölvorkommen nach Feldgrößen 40

41 Vergleich zwischen der Ölproduktion und der Anzahl eingesetzter Bohrlöcher in Saudi-Arabien 41

42 42

43 43

44 Verteilung der bekannten Ölsand- und Schwerstölvorkommen weltweit mit Angabe von Reserven, Ressourcen und Produktion Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 44

45 45

46 Aufsuchungs- und Entwicklungskosten, Förderkosten und spezifische Gesamtgewinnungskosten Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 46

47 Gesamtpotenzial konventionelles Erdgas 2009 (525 Bill. m³) Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 47

48 Entwicklung der Schätzungen des Gesamtpotenzials von konventionellem Erdgas, der kumulierten Förderung und der Reserven von 1955 bis 2007 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 48

49 Entwicklung der weltweiten Reserven und Förderung von Erdgas von 1900 bis 2007 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 49

50 Erdgasförderung und Erdgasverbrauch 2007 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 50

51 Sicher gewinnbare Erdgasreserven (Mrd. m3) 51

52 Verbrauch Erdgas (insgesamt 3 Bill. m³) der zehn wichtigsten Länder und Deutschlands sowie Verteilung nach Regionen 2007 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 52

53 Förderung Erdgas (insgesamt 3 Bill. m³) der zehn wichtigsten Länder und Deutschlands sowie Verteilung nach Regionen 2007 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 53

54 Reserven konventionelles Erdgas (insgesamt 183 Bill. m³) der zehn wichtigsten Länder und Deutschlands sowie Verteilung nach Regionen 2007 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 54

55 Ressourcen konventionelles Erdgas (insgesamt 239 Bill. m³) der zehn wichtigsten Länder und Deutschlands sowie Verteilung nach Regionen 2007 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 55

56 Konservative Abschätzung der Gasproduktionsentwicklung 56

57 Entwicklung der Gasreserven und -ressourcen Vahrenholt

58 Erdgasfelder in Russland 58

59 Regionale prozentuale Verteilung des Potenzials von Gasvorkommen in dichten Lagerstätten Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 59

60 Ressourcen an Kohleflözgas 2007: Minimale und maximale Angaben für die zehn wichtigsten Länder Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 60

61 Reserven an Kohleflözgas nach Ländern 2007 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 61

62 Förderung von Kohlefl özgas (insgesamt 63,3 Mrd. m³) 2007 im Vergleich der zehn wichtigsten Länder Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 62

63 Vorkommen von Gashydrat: Im marinen Bereich (links) und in Permafrostgebieten (rechts). Kleines Diagramm: Gashydrat ist stabil bei niedriger Temperatur und hohem Druck Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 63

64 Nachweise von Gashydrat weltweit Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 64

65 Gesamtpotenzial von Erdgas in Gashydrat und konventionellem Erdgas als Ressourcenpyramide (verändert nach Boswell & Collett, 2006) Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 65

66 Kohlen 66

67 Gesamtpotenzial Hartkohle 2009 ( Gt) Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 67

68 Weltkohleproduktion: Historische Entwicklung und Prognose Quelle: DWV

69 Gesamtpotenzial Weichbraunkohle 2009 (4464 Gt) Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 69

70 Gesamtpotenzial Uran 2009 (15,3 Mt U) Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 70

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