Was hat Energiesparen mit dem Klima zu tun?

Transkript

1 Physikalisches Institut / Fachbereich Physik BLINDBILD Was hat Energiesparen mit dem Klima zu tun? Kluge Köpfe für den Klimaschutz 23. November 2010, Heinz Clement

2 Was ist die Ursache für die Klimaerwärmung? Vom Menschen verursacht? Irdische Naturgewalten (Vulkane )? Kosmischen Ursprungs? 2 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

3 Unsere Sonne Oberflächen-Turbulenzen Sonnenflecken: 11 Jahre-Zyklus 200 Jahre-Zyklus (Maunder-Minimum etc.) T C 3 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

4 Das Klima in einer Zeit vor unserer Zeit Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

5 Änderung der Erdtemperatur in den letzten 1000 Jahren T bezogen auf Jahr 5 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

6 Was ist die Ursache? nur Natur nur Mensch Natur + Mensch 6 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

7 und wie geht es weiter?? T Die Erde fiebert Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

8 und wer oder was ist schuld? 8 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

9 und wer oder was ist schuld? Unser Energieverbrauch, der auf Kohle, Öl, Gas basiert! 9 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

10 und wer oder was ist schuld? Unser Energieverbrauch, der auf Kohle, Öl, Gas basiert! Problemerkennung: 1960er Club of Rome: Endlichkeit globaler Reserven 1970er DPG etc. : Einfluß auf das Weltklima 1988 UNO: Gründung Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) IPCC-Reports 1990 Rio de Janerio 1992: Agenda Kyoto 1997: Kyoto-Vereinbarung 2001 die Welt nimmt kaum Notiz davon 2007 Kopenhagen 2009: Ergebnisse?? 10 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

11 Energienutzung heute: weltweit: ca. 80% der Energieträger sind fossile Brennstoffe: Öl Gas Kohle D: ca. 83% 11 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

12 Energienutzung heute: immer noch Energie ist billig & reichlich vorhanden wo ist da das Problem? 12 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

13 Energienutzung heute: Energie ist billig im Vergleich zur Muskelarbeit: 1 h Fahrradfahren : 200 Watt x 1h = 0.2 kwh Stundenlohn: 4 Cent (Strom: 1kWh 20 Cent) vergleiche mit Mindestlohn: 7 Energie ist 100 mal billiger als Muskelarbeit! Unser Wohlstand basiert auf dem Öl: Ölzeitalter 13 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

14 Wieviel Energie braucht der Mensch pro Tag? Steinzeit: 3-6 kwh (P = 0.2 kw) heute: 120 kwh (P = 5 kw) 14 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

15 Wieviel Energie braucht der Mensch pro Tag? Steinzeit: 3-6 kwh (P = 0.2 kw) heute: 120 kwh (P = 5 kw) Ziel : 50 kwh (P = 2 kw) 15 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

16 das erste Problem: Die fossilen Vorräte sind endlich und gehen irgendwann zur Neige! und wann ist dieses irgendwann? 16 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

17 Entwicklung des Ölpreises 17 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

18 Öl und Gas weltweite Förderung Eine Schere geht auf: Entdeckung neuer Vorkommen Verbrauch und da ist ein weiteres, viel schwerwiegenderes Problem 18 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

19 das zweite Problem Verbrennen fossiler Brennstoffe C + O 2 CO 2 (Kohlendioxid) erhöht den Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre derart, dass sich aufgrund des Treibhauseffekts das Weltklima ändert: mittlere Temperatur steigt Wetterfluktuationen nehmen zu Meeresspiegel steigt versäuert die Weltmeere (Kohlensäure) 19 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

20 Natürlicher Treibhauseffekt: C C Methan, K. Heinloth Die Energiefrage, vieweg vom Menschen verursachter Treibhauseffekt: 15 0 C??? 20 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

21 Vom Menschen verursachter Treibhaus-Effekt durch - Rodung von Wäldern - Nutzung fossiler Energien - Chemische Industrie - intensive Landwirtschaft (Düngung, Rinder, Reisanbau, ) 21 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

22 Treibhausgase in der Atmosphäre in der letzten tausend Jahren CO 2 N 2 O CH 4 SO 2 22 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

23 Alternativen Direkte Nutzung der Sonnenenergie Photosynthese/Biomasse Wasser und Wind Solar- und Geothermie Photovoltaik (Solarstrom) Einsparpotentiale: z.b. Effizienz-Steigerung (Kraftwerk, Geräte, intelligentes Energie-Management) Hausbau ( Passivhaus ) 23 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

24 Umstieg auf Erneuerbare Energien schöne neue Welt? ist dies wirklich eine Utopie? wir sind mittendrin! Stromthemen 10/98 24 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

25 Energieverbrauch: wer verbraucht wie viel und in welcher Form? Elektrizität Treibstoff Prozesswärme Heizwärme 10 0 insgesamt Haushalt 25 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

26 Energiesparen durch intelligenten Hausbau Energie-Plus-Haus 2400 l Heizöl pro Jahr bei 100 m 2 Wohnfläche und dieses hier sollte jeder anstreben BMU: Erneuerbare Energien Innovationen für die Zukunft 26 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

27 Energiesparen durch intelligenten Hausbau BMU: Erneuerbare Energien Innovationen für die Zukunft 27 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

28 28 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

29 und wo steht hier die Uni? zum Großteil alter Gebäudebestand dazu enorme Stromkosten riesige Energiekosten Energiesparen N. B. : Absenken der Raumtemperatur um 1 Grad spart 6 % der Heizkosten! Uni ! 29 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

30 Energiekosten Tübingen (SWT) /kwh 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0, Strom Wärme (Fernheizung) 30 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

31 Energiesparen rechnet sich nicht nur für Kanzler und Direktorin, sondern für uns alle, insbesondere auch für das Klima und eine nachhaltige Zukunft! 31 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

32 32 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

33 und wo steht hier die Uni? N. B. : Absenken der Raumtemperatur um 1 Grad spart 6% der Heizkosten! Uni ! 33 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

34 und wo steht hier die Uni? N. B. : Absenken der Raumtemperatur um 1 Grad spart 6% der Heizkosten! Uni ! 34 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

35 und wo steht hier die Uni? N. B. : Senken der Raumtemperatur um 1 Grad spart 6% der Heizkosten! Uni ! 35 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

36 Energiesparen rechnet sich nicht nur für den Kanzler sondern für uns alle insbesondere auch für das Klima und eine nachhaltige Zukunft 36 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

37 Zwei ungleiche Schwestern: Erde und Venus??? Erde C C??? Natur Mensch Venus 20 0 C C Natürlicher Treibhauseffekt 37 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

38 Solar-Energie Liefert die Sonne genügend Energie? und ist sie bedarfsgerecht nutzbar? Energieform: Elektrische Mechanische Chemische (Treibstoff) Thermische (Wärme) Zeitliche Verfügbarkeit: unabhängig von Sonne, Wind & Wetter und auch umweltgerecht? Speicherung die wissenschaftlichtechnologische Herausforderung! Wirtschaftlichkeit? Unabhängigkeit!!! 38 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

39 Solarthermie Licht Wärme: Warmwasser Heizung / Kühlung elektrischer Strom (Desertec) Problem: Speicher!!! BMU: Erneuerbare Energien Innovationen für die Zukunft 39 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

40 Photovoltaische Energiekonversion Direkte Umwandlung von Licht in elektrischen Strom Source: Fraunhofer ISE; Bundesverband Solarindustrie, 40 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

41 Photovoltaik Wirkungsgrad: Einschicht-Zellen: ideal: h el 33 % real: % Mehrschicht-Zellen: ideal: h el 55 % real: 41 % Energie-Rückzahlzeit t: (Energie-Amortisationszeit) Betriebszeit, nach der die zur Herstellung notwendige Energie zurückgezahlt ist. Solarzelle: t wenige Jahre Problem: Herstellungskosten Smart Daimler auf dem Dach 41 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

42 Energiekosten Tübingen (SWT) /kwh 0,70 0,60 0,50 Strom 0,40 0,30 0,20 0,10 0, Wärme (Fernheizung) PV-Vergütung (EEG) 42 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

43 Energiekosten Tübingen (SWT) /kwh 0,70 0,60 0,50 Strom 0,40 0,30 0,20 0,10 0, Wärme (Fernheizung) PV-Vergütung (EEG) 43 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

44 Umweltgerechte Energienutzung ist technisch machbar aber es gibt sie nicht zum Nulltarif d.h. wir alle müssen es wollen und in die Zukunft investieren Stromthemen 10/98 44 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

45 damit die Erde nicht mehr so schwitzt - und das sollte es uns auch wert sein! Grundgesetz, Artikel 20 A: Der Staat schützt auch in Verantwortung für die künftigen Generationen die natürlichen Lebensgrundlagen 45 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen

46 Danke. 46 Heinz Clement Was hat Energiesparen mit Klima zu tun? 2010 Universität Tübingen