13. Holzenergie-Symposium!

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1 13. Holzenergie-Symposium Leitung: Prof. Dr. Thomas Nussbaumer Zürich und Hochschule Luzern Patronat:Bundesamt für Energie Ort: ETH Zürich Datum: Zürich, 12. September 2014

2 2050 Prognosen 2050 Biotreibstoffe statt Wärme aus Holz? Thomas Nussbaumer Zürich & Hochschule Luzern 13. Holzenergie-Symposium Zürich, 12. September 2014

3 Einleitung: Peak oil als Chance? 2. Ansatz zum Wandel 3. Energieholz heute 4. Prognosen Energiebilanz 6. Ökobilanz 7. Fazit

4 Wind 0.5% Sonne, Solar 0.2% Wind Geo & Geo 0.2% 1% Biomasse 12% 11% Wasser Hydro. 4% 6% Erneuerbare Energien 17% Nuklear Uran 3% 6% 3% 6% Erdöl 32% 35% Erdgas 21% 20% Fossile Energieträger 80% 77% Kohle Kohle 25% 24% 1. Wärme 2. Strom 3. Antriebe Weltenergieverbrauch Weltenergieverbrauch nach Energieträgern [IEA Global Energy Outlook [World 2006] Energy Council 1995] [REN 21: Renewables 2012 Global Status Report, Paris REN 21]

5 1956 Peak oil Vorhersage Peak oil USA für 1969 eingetreten 1972 Marion King Hubbert, 1956 [Collin Campbell: The End of Cheap Oil, Scientific American March 1998, 78 83] [Hubbert, M.K., Spring Meeting, Am Petr Inst, San Antonio, Texas, March , No. 95]

6 1972

7 1988 Weltorganisation für Meteorologie Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP)

8 Ölreserven 1998 Die Erdölförderung wird ab 2005 bis 2010 rückläufig Dies wird der grösste Wendepunkt der Geschichte der Menschheit Collin Campbell: The End of Cheap Oil, Scientific American March 1998, 78 83

9 2014 Aber: Kohle und 'neue' fossile Quellen Fracking, Teersand, Schiefergas, Kohle Methanhydrat CH 4 5,75 H 2 O), Methaneis: ab 20 bar ab 200 m, v.a. 500 bis 1000 Metern, enthält evtl. 2 x so viel Kohlenstoff wie Erdöl-, Erdgas- und Kohle chemieindustrie-sieht-fracking-als-chance/ de.wikipedia.org Like it or not, coal is here to stay for a long time to come IEA Executive Director Maria van der Hoeven Coal will grow by 2.3% per year IEA 5-year outlook, Paris,

10 Einleitung: Peak oil als Chance? 2. Ansatz zum Wandel 3. Energieholz heute 4. Prognosen Energiebilanz 6. Ökobilanz 7. Fazit

11 1990 Energieartikel am : 71.1 % JA 1. EE: Energie-Effizienz und Suffizienz 2. EE: Erneuerbare Energien Umsetzung: Energie 2000 Energie Schweiz

12 2014

13 2014 vorindustriell: 280 ppm Weltmeere absorbieren einen Viertel durch CO 2 -Bindung in Kohlensäure (H 2 CO 3 ), was zu einer Versauerung führt

14 Pick the low hanging fruit first 1. Ökologisch: KEA klein > EF und Effekt gross 2. Ökonomisch: spart am meisten CO 2 pro Fr.,, $ KliK 2014: Fr ( ) [Berg 2014] ETS ab 2005: IEA: 50. für Shift Kohle zu Gas Globale CO 2 -Steuer Klimakonferenz NY Vorschlag Swisscleantech/ Vorschlag Bundesrat (2006): USD 2. [Hofmann, M., NZZ ] Metapher aus der Betriebswirtschaft, hier für Ressourcen

15 Einleitung: Peak oil als Chance? 2. Ansatz zum Wandel 3. Energieholz heute 4. Prognosen Energiebilanz 6. Ökobilanz 7. Fazit

16 Tabelle 1 Energieholz inklusive Altpapier * [Rolf Manser (BAFU), 12. Holzenergie-Symposium, 2012] *[Thees et al. (WSL), Schweiz. Z. Forst wes. 164 (2013), 12: ]

17 Tabelle 2 Energieholz ohne Altpapier * Tabelle 3 * * * [Bundesamt für Statistik, ], andere Preise: Annahmen

18 Primäre Produktion Umwandlung Endverbrauch 2008 Wald Land und Flur Holzindustrie 3.6 Gesellschaft Stock Energieverbrauch 2008: 4.0 Mio m 3 /a = 340 Mio CHF/a 2020 Wald Land und Flur Holzindustrie Gesellschaft Stock Energieverbrauch 2020: 7.3 Mio m 3 /a = 639 Mio CHF/a

19 Energieholz nach Anlagentypen Tabelle 4 Vollbetriebsstunden [Holzenergiestatistik 2013, BfE Bern 2014]

20 Einleitung: Peak oil als Chance? 2. Ansatz zum Wandel 3. Energieholz heute 4. Prognosen Energiebilanz 6. Ökobilanz 7. Fazit

21 Ende Prognosen Heute 2 Jahre

22 Prognosen Tabelle 5 Szenario Neue Energiepolitik [Prognos 2012] 1) Tabelle 8-37, 2) Tabelle 8-62) Tabelle 6 Mit Holz beheizte Wohnfläche im Szenario Neue Energiepolitik [Prognos 2012]

23 Einleitung: Peak oil als Chance? 2. Ansatz zum Wandel 3. Energieholz heute 4. Prognosen Energiebilanz 6. Ökobilanz 7. Fazit

24 Energie-Erntefaktor EF Tabelle 7 THG: 65% [Zah et al., 2007] [Nussbaumer, T.: BWK 57, 2006 (12) 59 61]

25 Energie-Erntefaktor EF Tabelle 7 Substitution durch Fernwärme Substitution durch Treibstoff = = 1.40 [Nussbaumer, T.: BWK 57, 2006 (12) 59 61]

26 Einleitung: Peak oil als Chance? 2. Ansatz zum Wandel 3. Energieholz heute 4. Prognosen Energiebilanz 6. Ökobilanz 7. Fazit

27 Treibhausgase THG [Zah et al., Ökobilanz, EMPA SG, BfE, BAFU, BLW, 2007]

28 Umweltbelastung UBP [Zah et al., Ökobilanz, EMPA SG, BfE, BAFU, BLW, 2007]

29 Umweltbelasung UBP 96 Holz: 65 % [Zah et al., Ökobilanz, EMPA SG, BfE, BAFU, BLW, 2007]

30 Ökologisch-ökonomische Bewertung zur Frage: Wie können die begrenzten Biomasse- Ressourcen am sinnvollsten eingesetzt werden? Weder aus ökonomischer noch aus ökologischer Sicht stellen die Kraftstoff-Optionen die vorteilhaftesten Biomassenutzungen dar. [Arnold et al. 2006]

31 Einleitung: Peak oil als Chance? 2. Ansatz zum Wandel 3. Energieholz heute 4. Prognosen Energiebilanz 6. Ökobilanz 7. Fazit

32 Conclusions 1. Wärme ist effektiv und günstig, somit = low hanging fruit, Strom ist effektiv aber teurer, also = medium hanging, Treibstoff ist weniger effektiv und teurer= high hanging fruit. > Treibstoff fördern, sobald Wärme + Strom ausgeschöpft 2. Holz ist speicherbar und exergetisch hochwertig, die Prognose zur Mehrnutzung für Strom und WKK deshalb berechtigt. Daneben ist (Prozess-)Wärme vorteilhaft. 3. Der prognostizierte Rückgang von Energieholz um 58 % ist nicht nachvollziehbar und der Aufbau von Biotreibstoffen wäre soweit er aus Holz erfolgt teuer und bezüglich CO 2 nachteilig.