Nachhaltige Energiewirtschaft angesichts Klimawandel und Ressourcenverknappung: Ist der Kollaps vermeidbar?

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1 Nachhaltige Energiewirtschaft angesichts Klimawandel und Ressourcenverknappung: Ist der Kollaps vermeidbar? Leprich, Lübeck, 20. September 2006 Vortrag im Rahmen der vnw-arbeitstagung 2006 Wohn- und Lebensqualität Perspektiven und Strategien Prof. Dr. Uwe Leprich Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes, Saarbrücken Lübeck-Travemünde, den 20. September

2 Agenda Leprich, Lübeck, 20. September Die heutige Energiewirtschaft: nicht nachhaltig 2. Nachhaltige Energiewirtschaft: technische Optionen 3. Nachhaltige Energiewirtschaft: die Umsetzung 4. Ist der Kollaps vermeidbar? 2

3 Dimensionen der Nachhaltigkeit Leprich, Lübeck, 20. September Was heißt eigentlich nachhaltig? edel, hilfreich und gut? zukunftsfähig,verallgemeinerbar, dauerhaft,. nachhaltig zukunftsfähige Entwicklung: schonende Nutzung und Erhaltung der natürlichen Lebensgrundlagen (Ökologie) angemessene wirtschaftliche Entwicklung (Ökonomie) ausgleichende soziale Entwicklung (Gesellschaft) Enquete-Kommission Nachhaltige Energieversorgung unter den Bedingungen der Globalisierung und der Liberalisierung,

4 Quelle: EWI / prognos Energiereport Das Reservenproblem

5 Quelle: Gerling Ölreserven und Fördermaximum depletion midpoint

6 Quelle: Rempel Strategische Ellipse

7 Quelle: BGR Reserven und Ressourcen auf einen Blick

8 Quelle: BGR Verteilung der weltweiten Kohlereserven

9 Quelle: BMWi und BMU Statusbericht Steinkohleaufkommen in D 2004

10 Quelle: ET Heft 3, 2003, S Erderwärmung / Treibhauseffekt

11 Quelle: Schär Klimakiller Kohlendioxid

12 Quelle: FAZ vom Anteile der Klimakiller

13 Der Himmel ist die Grenze Krause/Bach (1989): maximal +2 Grad Celsius zusätzliche durchschnittliche Erwärmung als Obergrenze Maximal + 50 ppm zusätzliche CO 2 -Konzentration Maximal Mrd. Tonnen CO 2 ( Budget ) Leprich, Lübeck, 20. September Etwa 1/3 der fossilen Reserven dürfen noch verbrannt werden! 30% CO 2 -Reduktion bis % CO 2 -Reduktion bis % CO 2 -Reduktion bis 2050 Quelle: Krause/Bach/Koomey 1989

14 16 Pro-Kopf CO2-Emissionen ausgewählter Länder Quelle: ET Heft 11, 2005, S.790

15 Quelle: BMWi und BMU Statusbericht Entwicklung energiebedingter CO2-Emissionen

16 18 Beitrag der Kernenergie zur Energieversorgung Quelle: IEA Key Statistics 2005

17 Uranreserven und Nachhaltigkeit der Kernenergie Leprich, Lübeck, 20. September Ein nachhaltiges Energiesystem sollte auf Technologien beruhen, deren Betrieb im Normalbereich der Umweltrisiken liegt. Die Kernenergie kollidiert mit diesen Anforderungen insbesondere durch hohe Unfallrisiken und ungeklärte Abfallentsorgung sowie wegen der Risiken durch Proliferation und Terrorismus. Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) Quelle: Deutscher Bundestag WD 2006

18 1. Zwischenfazit Energiesysteme auf der Basis von fossilen und nuklearen Brennstoffen sind nicht nachhaltig: Öl und Gas nicht dauerhaft Leprich, Lübeck, 20. September 2006 Kohle nicht verallgemeinerbar Kernenergie nicht zukunftsfähig 20

19 Quelle: IEA IEA World Energy Outlook 2005

20 Quelle: Hennicke Eine Vision von Shell

21 Quelle: Hennicke als Katastrophen-Szenario

22 Agenda Leprich, Lübeck, 20. September Die heutige Energiewirtschaft: nicht nachhaltig 2. Nachhaltige Energiewirtschaft: technische Optionen 3. Nachhaltige Energiewirtschaft: die Umsetzung 4. Ist der Kollaps vermeidbar? 24

23 Globale technische Optionen im Überblick 60 Gt CO2 Kosten F&E Politik 50 Gt CO2 Business as usual Energieeffizienz von Gebäuden Energie- und Materialeffizienz in der Industrie Leprich, Lübeck, 20. September Gt CO2 30 Gt CO2 20 Gt CO2 Klima-Ziel 10 Gt CO2 0 Gt CO Energieeffizienz im Verkehrssektor Energieeffizienz in Kraftwerken Wechsel von Kohle- zu Gasverstromung Erneuerbare Energien Strom Wärme Kraftstoffe CO 2 -Abtrennung und -Einlagerung 3 x Kernenergie Quelle: Matthes 2006

24 Quelle: Schiffer 2002, S Entwicklung des Primärenergiebedarfs in D

25 Quelle: in Anlehnung an Geiger/Wittke Primärenergiebedarf nach Verwendungen Kraftstoff 22% Strom 40% Raumheizung 22% Prozesswärme 16% * grobe Angaben

26 Quelle: Enquete-Kommission Effizienzpotenziale in D

27 29 und international!

28 Quelle: Enquete-Kommission Effizienzpotenziale im Gebäudebereich

29 Quelle: 32 Hocheffiziente Energienutzung durch Kraft-Wärme-Kopplung

30 Quelle: Öko-Institut / GEMIS 4.0, Januar Emissionsvergleich von Heizsystemen

31 34 Brennstoffzelle als Klimaretter? Quelle: Pehnt 2005

32 Quelle: BEE 2006 / BMU Potenziale der Erneuerbaren Energien

33 Quelle: BMWi und BMU Statusbericht Energieträgeranteil im Wärmemarkt D 2003

34 Quelle: Nitsch REG-Wachstumsvorstellungen im Wärmemarkt

35 2. Zwischenfazit Leprich, Lübeck, 20. September 2006 Technische Alternativen zur Ausgestaltung einer nachhaltigen Energiewirtschaft sind umfassend vorhanden die Ingenieure haben ihre Hausaufgaben gemacht. 38 Quelle:

36 Agenda Leprich, Lübeck, 20. September Die heutige Energiewirtschaft: nicht nachhaltig 2. Nachhaltige Energiewirtschaft: technische Optionen 3. Nachhaltige Energiewirtschaft: die Umsetzung Nachhaltige Energiewirtschaft: die Umsetzung 4. Ist der Kollaps vermeidbar? 39

37 Quelle: Enquete-Kommission Umsetzungsinstrumente: ein Überblick

38 Quelle: Hertle Der Energiepass ein sanftes Effizienzinstrument

39 Quelle: 42 Energieeinsparverordnung (EnEV)

40 Anwendung der Planungsnorm SIA 380/4 in der Schweiz Beleuchtung Lüftung Nettofläche [m²] Anforderungen (Grenzwert) Objektwerte Anforderungen (Grenzwert) Spez. Leistung [W/m²] Volllaststunden [h/a] Spez. Energiebedarf [MJ/m²a] Spez. Leistung [W/m²] Volllaststunden [h/a] Spez. Energiebedarf [MJ/m²a] Nettofläche [m²] Spez. Leistung [W/m²] Volllaststunden [h/a] Spez. Energiebedarf [MJ/m²a] Spez. Leistung [W/m²] Objektwerte Volllaststunden [h/a] , , , , Spez. Energiebedarf [MJ/m²a] Anforderung erfüllt Anforderung erfüllt Leprich, Lübeck, 20. September Energiebedarf für Beleuchtung: 151 MWh/a Energiebedarf für Lüftung: 17 MWh/a Quelle:

41 Danish Electricity Saving Trust Leprich, Lübeck, 20. September Over the past eight years, the Trust has assisted approximately 27,000 electricallyheated homes to switch to district heating schemes or natural gas central heating systems. The Trust has been able to make the process of switching to collective heat sources both easy and financially attractive via a combination of measures that required energy companies to offer advantageous connection terms and the plumbing trade to agree fixed prices for the installation work. These conversions have cost approximately DKK 1.6 billion and launched the cost effective concept for the installation of central heating systems. Quelle:

42 45 KWK-Stromerzeugung in der EU im Jahr 2000 Quelle: EUROSTAT 12 / 2003

43 Quelle: Praetorius / Ziesing KWK-Quotenmodell mit Zertifikatehandel

44 Regeneratives Wärmegesetz (Bonusmodell) Bonusmodell, Variante H3: Treuhänder oder Gemeinsame Stellen der Begünstigten nstigten Leprich, Lübeck, 20. September Begünstigte EE- Wärmeerzeuger Treuhänder 1 Treuhänder 2 EE-Wertbescheinigungen Bonuszahlung EE-Wertbescheinigungen Bonuszahlung Vorteil dieser Variante: EE-Erzeuger haben Eigeninteresse am Aufbau des Systems Verpflichtete: Inverkehrbringer fossiler Brennstoffe Quelle: BMU 2006

45 Lernen von Japan: Top Runner Programm -Energy efficiency is a key for striking a balance between environment and economy. -The Top Runner Program was introduced in 1998 as energy conservation standards for home/office appliances and fuel efficiency standards for automotives. Leprich, Lübeck, 20. September Fuel Efficiency (km/l) Example of Top Runner Program Conventional energy conservation standard Fuel Efficiency (km/l) Top Runner Program (Stricter energy conservation standard) Quelle:

46 Agenda Leprich, Lübeck, 20. September Die heutige Energiewirtschaft: nicht nachhaltig 2. Nachhaltige Energiewirtschaft: technische Optionen 3. Nachhaltige Energiewirtschaft: die Umsetzung 4. Ist der Kollaps vermeidbar? 49

47 Fazit Leprich, Lübeck, 20. September 2006 Der Klimakollaps ist vermeidbar die technischen Möglichkeiten und die ökonomischen Instrumente sind vorhanden. Die umsetzungsorientierte Politik im Geflecht der Interessengruppen und der kurzfristigen Wahlopportunitäten ist das schwächste Glied in der Kette möglicherweise versagt es. 50 Quelle:

48 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Leprich, Lübeck, 20. September 2006 Hochschule für Technik und Wirtschaft Waldhausweg Saarbrücken Tel Fax