Wdhlg.: was ist Nachhaltigkeit?

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1 Grundlagen der Umwelttechnik 3. Ressourcenschonung Vorlesung an der Hochschule Augsburg Dr. Siegfried Kreibe 1 Wdhlg.: was ist Nachhaltigkeit? Nachhaltig ist eine Entwicklung, die die Bedürfnisse der Gegenwart befriedigt, ohne zu riskieren, dass künftige Generationen Weltkommission für Umwelt und Entwicklung (Brundtland-Report), 1987 ihre eigenen Bedürfnisse nicht befriedigen können. (Weltkommission für Umwelt und Entwicklung (Brundtland-Report), 1987) 2 1

2 Whdlg.: Nachhaltigkeit: 3 Dimensionen und ZEIT 3 Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung Fünf Regeln f. nachhaltige zukunftsverträgliche Entwicklung (Enquête-Kommission Schutz des Menschen und der Umwelt ) Die Abbaurate erneuerbarer Ressourcen soll ihre Regenerationsrate nicht überschreiten. Nicht erneuerbare Ressourcen sollen nur in dem Umfang genutzt werden, in dem ein physisch und funktionell gleichwertiger Ersatz in Form erneuerbarer Ressourcen oder höherer Produktivität der erneuerbaren sowie der nichterneuerbaren Ressourcen geschaffen wird. Stoffeinträge in die Umwelt sollen sich an der Beschaffenheit der Umweltmedien orientieren, wobei alle Funktionen zu berücksichtigen sind, nicht zuletzt auch die stille und empfindlichere Regelungsfunktion. Das Zeitmaß anthropogener Einträge bzw. Eingriffe in die Umwelt muss im ausgewogenen Verhältnis zum Zeitmaß der für das Reaktionsvermögen der Umwelt relevanten natürlichen Prozesse stehen. Gefahren und unvertretbare Risiken für den Menschen und die Umwelt durch anthropogene Einwirkungen sind zu vermeiden. 4 2

3 Was jeder von uns im Laufe seines Lebens an Rohstoffen verbraucht Quelle: BGR 5 Rohstoffverbrauch in Deutschland Der Der Rohstoffverbrauch in in Deutschland nimmt nimmt für für die die meisten Rohstoffe weiter weiter zu. zu. 6 3

4 Produzierte Mengen (Welt) Mio. t Erdöl 2007 (Quelle: BP stat. review of world energy 2008) Zement 2002 (Quelle: nach Bundesverband d. deutschen Zementindustrie, 2008) Rohstahl (2004) (Quelle: US Geological Survey Mineral Resources Program, 2008) Kupfer (2004) (Quelle: US Geological Survey Mineral Resources Program, 2008) Gold (2006) (Quelle: US Geological Survey Mineral Resources Program, 2008) 3,9 Mrd. t 1,4 Mrd. t 1,1 Mrd. t 12,8 Mio. t 2460 t 7 Welt-Kunststoffproduktion Die Die Menge Menge der der weltweit produzierten Kunststoffe wächst wächst exponentiell 8 4

5 Energieträgerverbrauch Welt Der Der weltweite Verbrauch an an fossilen Energieträgern wächst wächst trägern ungebrochen Abb. aus: BGR, Reserven, Ressourcen 2006 toe = t Erdöläquivalente (Energiemenge, die b. Verbrennung von 1 t Erdöl frei wird) 9 Das Erdölzeitalter im Zeitfenster v Jahren Das Das Erdölzeitalter ist ist eine eine Episode in in der der Menschheitsgeschichte Quelle: H. Remple, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe,

6 Depletion mid point Erdölförderung Welt Depletion mid point = Zeitpunkt, ab dem Steigerungen der Fördermenge nicht mehr möglich sind Wir Wir nähern nähern uns uns dem dem Depletion mid midpoint der der Erdölförderung Abb. aus: UBA, Umweltdaten Deutschland Reserven und Ressourcen Bei Bei steigenden Rohstoffpreisen werden werden bis bis dahin dahin nicht nicht wirtschaftlich gewinnbare Ressourcen teilweise zu zu Reserven. Abb. aus: BGR, Reserven, Ressourcen

7 Statische Reichweiten mineral. Rohstoffe Statische Reichweite (oder (oder Lebensdauer ) = aktuelle Jahresförderung // bekannte Rohstoffreserven oder oder -ressourcen Die Die statischen Reichweiten für für einige einige Rohstoffe sind sind kritisch kritisch 13 Entwicklung statische Reichweiten einiger Metalle Für Für viele viele Metalle Metalle war war in in den den vergangenen Jahrzehnten kein kein klarer klarer Trend Trend in in der der Entwicklung der der statischen Reichweite zu zu erkennen. 14 7

8 Entwicklung Metallpreise Die Die Schwankungen der der Metallpreise werden werden stärker. Im Im Mittel Mittel deutet deutet sich sich ein ein Preisanstieg an. an. 15 Entwicklung statische Reichweiten (Reserven) Energierohstoffe Die Die statischen Reichweiten fossiler fossiler Energieträger entwickeln sich sich uneinheitlich 16 8

9 Preisentwicklung Energierohstoffe, Welt Die Die Schwankungen der der Preise Preise von von Energierohstoffe werden werden stärker. Ein Ein Anstieg Anstieg des des Preisniveaus zeichnet sich sich ab. ab. Abb. aus: BGR, Reserven, Ressourcen Energieflüsse Deutschland 2005 (in PJ) Etwa Etwa % des des Energieaufkommens geht geht auf auf dem dem Weg Weg zum zum Endenergieverbraucher durch durch Umwandlungsverluste verloren. (zusätzlich Verluste durch durch weitere weitere Umwandlung z.b. z.b. von von Strom Strom in in Licht) Licht) 18 9

10 Endenergie- und Primärenergieverbrauch Endenergieverbrauch = die Energiemenge, die an Endkunden verkauft wird. Primärenergieverbrauch = Verbrauch an Energieträgern im Naturzustand (Kohle, Windenergie, Wasserkraft), die noch keiner Umwandlung unterworfen wurden. 19 Langlebige Gebrauchsgüter in Privathaushalten in Deutschland In In den den Privathaushalten werden werden immer immer mehr mehr Strom Strom verbrauchende Geräte Geräte genutzt

11 Energieverbrauch Haushalte in Deutschland Etwa Etwa % des des Endenergieverbrauchs in in Haushalten entfällt entfällt auf auf Wärmeerzeugung. 21 Ressourcenschonung: grundsätzliche Ansatzpunkte Weniger ressourcenkritische Einsatzstoffe (z.b. Palladium statt Gold) Recycling; Abwärmenutzung Rohstoffinput (Material, Energieträger) Prozess (z.b. (z.b. Herstellung, Einsatz und und Entsorgung eines Produktes) Abfall, Abwärme effizientere Nutzung der Einsatzstoffe (z.b. Reduzierung der Wanddicke von Bauteilen; Senkung des Treibstoffverbrauchs von Pkw) Verzicht auf den Prozess / das Produkt (a) Entmaterialisierung (z.b. Datei statt CD) (b) Verzicht auf den Nutzen des Prozesses / Produktes 22 11

12 Energieeffizienz Was tun? - Handlungsfelder Quelle: DENA; Bezug: EU-Richtlinie Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungen (2006/32/EG) => innerhalb von 9 Jahren muss der nationale Endenergieverbrauch in jedem Mitgliedsstaat um 9 % gesenkt werden 23 Ansätze zur Steigerung der Energieeffizienz Erneuerbare Energien Energieeffiziente Gebäude Energieeffiziente Heiz- und Kühlsysteme Kraft-Wärm-Kopplung Reduzierung von Wärmeverlusten Mobilitätsmanagement Energieeffiziente Pumpensysteme Energieeffiziente Antriebssysteme Energieeffiziente Beleuchtungssysteme Energiesparende Verhaltensweisen Effiziente Druckluftversorgung Energieeffiziente Lüftungssysteme 24 12

13 Energiesparen: Bsp. Stromverbraucher im Haushalt Checkliste aus DENA, Haushaltsgeräte: Energiespartipps für Ihren Haushalt ( 25 Recyclingraten für einige Metalle Es Es gibt gibt nach nach wie wie vor vor erhebliche Recycling- Potenziale. Recycling = wichtiger Beitrag Beitrag zur zur Ressourcenschonung

14 Ansätze zur Steigerung der Materialeffizienz Recycling Materialverluste in der Produktion senken Materialsparende Konstruktion Verwertungsgerechte Konstruktion Dienstleistungen statt Produkte anbieten Auswahl weniger ressourcenkritischer Materialien Langlebigkeitsstrategien 27 14