Energiewende der Weg zu einer klimaverträglichen und nachhaltigen Energieversorgung? Kerntechnische Gesellschaft e.v. (KTG) 28. November 2012, Berlin

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1 Energiewende der Weg zu einer klimaverträglichen und nachhaltigen Energieversorgung? Kerntechnische Gesellschaft e.v. (KTG) 28. November 2012, Berlin 1

2 Auf uns rollt ein Kosten-Tsumami zu (FAZ ) Die große Illusion Ein Jahr nach der Energiewende steht Angela Merkels Projekt vor dem Scheitern. Die Bürger scheuen die horrenden Kosten, die Wirtschaft fürchtet einen Blackout (Focus 25/2012) 2

3 Energiewendekonzept 2011: Der Weg in das Zeitalter der erneuerbaren Energien Deutschland hat die gesellschaftliche Grundentscheidung getroffen, seine Energieversorgung in Zukunft aus erneuerbaren Energien zu decken. Die erneuerbaren Energien sollen zukünftig den Hauptanteil der deutschen Energieversorgung bereit stellen. In % Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch 60% Anteil der erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch 3

4 Nachhaltige Energieversorgung was ist darunter zu verstehen? 4

5 Nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development) Brundtland Kommission: Nachhaltige Entwicklung ist eine Entwicklung, die die Bedürfnisse der Gegenwart befriedigt, ohne zu riskieren, dass künftige Generationen ihre eigenen Bedürfnisse nicht befriedigen können. Ziel Die Verbesserung der ökonomischen und sozialen Lebensbedingungen aller Menschen, der heute und zukünftig lebenden, mit der langfristigen Sicherung der natürlichen Lebensgrundlagen in Einklang zu bringen. 5

6 Naturwissenschaftliche Grundlagen 2. Hauptsatz der Thermodynamik Leben sowie die Entfaltung wirtschaftlicher und kultureller Leistungen bedürfen ständiger Zufuhr von arbeitsfähiger Energie und Materie. Wachsendes Wissen (Gestaltungsfähigkeit) und die damit mögliche Weiterentwicklung von Technik sind die Basis zur Erhaltung der Entfaltungsspielräume kommender Generationen. Energiebedingte Umweltbelastungen resultieren aus Stofffreisetzungen in die Umwelt. 6

7 Nachhaltigkeit und die Nutzung vorratsbegrenzter Ressourcen Ist die Nutzung vorratsbegrenzter Ressourcen (z.b Erdöl und Kohle) mit dem Nachhaltigkeitsprinzip vereinbar? Die Bereitstellung von Energiedienstleistungen erfordert immer auch den Einsatz nichtenergetischer Rohstoffe und Materialien. Stand der Technik bestimmt die technisch-wirtschaftlich verfügbare Energie- und Rohstoffbasis. Eine Nutzung vorratsbegrenzter Ressourcen erfordert eine Gegenleistung: die Ausweitung der technisch-wirtschaftlich verfügbaren Ressourcenmenge. 7

8 Effiziente Ressourcennutzung und Ökonomie Haushälterischer Umgang mit knappen Ressourcen ist ein zentraler Aspekt von Nachhaltigkeit. Auch das allgemeine ökonomische Prinzip zielt auf die Minimierung des Ressourcenverbrauchs ab. Kosten und Preise dienen dabei als Maß für die Ressourceninanspruchnahme. Vollkosten, die die Umweltinanspruchnahme erfassen, sind ein Maß für den gesamten Ressourcenverbrauch. relative Nachhaltigkeit 8

9 Nachhaltige Energieversorgung wenn das Potenzial für die Bereitstellung von Energiedienstleistungen für die nächste Generation größer wird Ausweitung der wirtschaftlich nutzbaren Energiebasis die mit der Energienutzung verbundenen Stofffreisetzungen die Assimilationskapazität der Umwelt als Senke nicht überschreiten Energiedienstleistungen mit möglichst geringem Ressourcenaufwand bereitgestellt werden Relative Nachhaltigkeit wird bestimmt durch den gesamten Ressourcenverbrauch je Energieeinheit Vollkosten sind Maß für relative Nachhaltigkeit 9

10 Stromerzeugungssysteme auf dem Prüfstand der Nachhaltigkeit Ressourcenverbrauch und ökologischer Fußabdruck verschiedener Stromerzeugungstechniken 10

11 Spezifischer kumulierter Energieaufwand (KEA) 0,35 0,30 [KEA in kwh Primär-eq. /kwh] 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Steinkohle Braunkohle Erdgas GuD Kernenergie Wind onshore Wind offshore Solar (PV) 11

12 Rohstoff- und Materialaufwand 100% 90% relativ zu Solar (PV - poly. Freifläche) 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Eisen Kupfer Aluminium Steinkohle Braunkohle Erdgas GuD Kernenergie Wind onshore Wind offshore Solar (PV) 12

13 Kumulierte Emissionen [g CO 2 /kwh] [mg NO X /kwh, mg SO 2 /kwh] Kohlendioxid Schwefeldioxid Stickoxide Steinkohle Braunkohle Erdgas GuD Kernenergie Wind onshore Wind offshore Solar (PV) 13

14 Risiken für das menschliche Leben und die Gesundheit Gesundheitsrisiken von Energiesystemen Jede Produktion von Gütern und Dienstleistungen, und damit auch die Bereitstellung elektrischer Energie ist mit Gesundheitsrisiken verbunden ~ tödliche Arbeitsunfälle in Deutschland (Mittelwert der letzten 20 Jahre) ~ verlorene Lebensjahre (YOLL) in Deutschland durch Luftschadstoffe (jährlich) Gefahren und Risiken der Elektrizitätserzeugung - Umweltrisiken - Arbeitsbedingte Risiken - Risiken schwerer Unfälle 14

15 Gesundheitsrisiken verschiedener Stromerzeugungssysteme (ohne schwere Unfälle) 0,15 Gesundheitsrisiken [YOLL pro GWhel ] 0,10 0,05 Arbeitsbedingte Risiken (ohne schwere Unfälle) Emissionen aus vor- und nachgelagerten Prozessen Kraftwerksemissionen 0,00 Steinkohle Braunkohle Erdgas GuD Kernenergie Wind onshore Wind offshore Solar (PV) 15

16 Unfallrisiken (deutscher) Kernkraftwerke Lassen sich nur über probabilistische Risikoanalysen abschätzen Kernschadenschadenshäufigkeiten deutscher Kernkraftwerke bis 5, je Reaktor und Jahr Gesundheitsrisiken = Gesundheitsschäden Eintrittshäufigkeit der Unfälle mit Freisetzung von Radioaktivität Gesundheitsrisiko von Kernkraftwerksunfällen < 0,0001 YOLL/GWh Gesundheitsrisiko (ohne schwere Unfälle) ~ 0,015 YOLL/GWh 16

17 Gesundheitsrisiken verschiedener Stromerzeugungssysteme (mit schweren Unfällen bei der Kernenergie) Gesundheitsrisiken [YOLL pro GWhel ] 0,15 Unfallrisiken Kernenergie Arbeitsbedingte Risiken (ohne schwere Unfälle) Emissionen aus vor- und nachgelagerten Prozessen Kraftwerksemissionen 0,10 0,05 0,00 Steinkohle Braunkohle Erdgas GuD Kernenergie Wind onshore Wind offshore Solar (PV) 17

18 Externe Kosten Externe Kosten [ 2007 /MWh el ] Unfälle Klimawandel (34 /t CO2) (11 /t CO2) Gesundheitsrisiken Materialschäden, Ernte- und Biodiversitätsverluste 5 0 Steinkohle Braunkohle Erdgas GuD Kernenergie Wind onshore Wind offshore Solar (PV) 18

19 Vollkosten 300 Diskontrate 7,5 % 250 Externe Kosten, CO2-eq. Externe Kosten, ohne CO2-eq Systemkosten Erzeugungskosten [ 2007 /MWh] Steinkohle Braunkohle Erdgas GuD Kernenergie (LWR) Wind onshore Wind offshore Solar (PV) 19

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Photo 20 credits: GDF Suez/Electrabel