Sven Geitmann. Erneuerbare Energien

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Helge Böhme
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1 Sven Geitmann Erneuerbare Energien Mit neuer Energie in die Zukunft

2 2Energieversorgung 2.1 Energiebedarf 19 Darüber hinaus nimmt auch der En er gie bedarf pro Person immer weiter zu. In Zeiten der Globalisierung, in denen der Wunsch nach mehr Mo bilität die Kilometerleistung der Fahr zeuge in die Höhe treibt und den Bewegungsradius jedes Einzelnen er wei tert, wird immer mehr Energie von jedem Menschen benötigt. Weltweit schreitet die Industri a lisie rung weiter voran. Die Milli onenbe völ ke rung Indiens und Chinas fordert ebenso ihr Recht auf mehr Mo bilität ein wie die Bewohner der Industrie staaten. Mit der gleichen Selbstverständ lichkeit, wie Amerika ner und Abb. 1: Früheste Gewöhnung ans Automobil Quelle: Ravensburger Buchverlag Europäer für sich in Anspruch nehmen, frei und unabhängig zu sein, steht auch jedem anderen Erdbewohner das Recht auf Mobilität und damit auf ein Fortbewegungs mittel seiner Wahl inklusive der benötigten Energie zu. Aktuelle Situation im Energiesektor: Der gesamte Verkehrssektor (inkl. Gütertransport, Flugzeug- und Schiffsverkehr) verbraucht fast die Hälfte des weltweit geförderten Erdöls; Tendenz steigend. Die Gesamtzahl aller Kraftfahrzeuge weltweit wird sich voraussichtlich von derzeit rund 800 Mio. bis zum Jahr 2030 mehr als verdoppeln (BRD: 2008: 49 Mio. Pkw). Die globale Autoflotte wächst doppelt so schnell wie die Weltbevölkerung. Die Passagierzahlen für Flüge aus der Bundesrepublik ins Ausland stiegen von 1990 (24,2 Mio. Passagiere) bis 2006 (65,7 Mio.) um 250 %. Die Emissionen bedingt durch den Flugverkehr verdoppelten sich weltweit von 1990 bis Der Luftverkehr bleibt jedoch weiterhin von der Mi neral ölsteuer und im internationalen Verkehr auch von der Mehrwertsteuer befreit.

3 20 2 Energieversorgung Abb. 2: Verteilung des Endenergieverbrauchs in Deutschland 28,4% Industrie 25,7% Haushalte 15,6% Gewerbe, Dienstleistungen, Handel 30,3% Verkehr Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen, Sept Diese alarmierenden Zahlen belegen den unweigerlichen weiteren Anstieg des weltweiten Energiebedarfes. Im Jahr 2030 wird er voraussichtlich um 50 % über dem Wert von 2007 liegen. Noch verursacht ein Inder im Durchschnitt nur ein Zehntel der CO 2 -Emissionen eines Deutschen. Mit fortschreitender Industri alisierung und Mobili tät wird die persönliche En ergie bilanz aber bald auf westlichem Niveau angelangt sein. Vom energetischen Stand punkt aus betrachtet stellt dies eine un ge heu re Aufgabe für die globale Energie versorgung dar. Diesem Trend wirkt die technische Weiterentwicklung entgegen, den Wirkungsgrad der Energieverbraucher stetig zu verbessern. Hier anzusetzen, um weltweit Energie einzusparen, ist ein lohnenswertes Unterfangen, da die Effizienz im Energiesektor auf der gesamten Erde zurzeit gerade mal bei 10 % liegt. Mit anderen Worten: Es gehen rund neun von zehn Kohlen ungenutzt zum Schornstein als Abwärme heraus. In Deutschland ist die Gesamteffi zienz zwar etwas höher, aber auch hier gehen sieben von zehn Litern Öl in Form von heißer Luft verloren (durchschnittlicher Wirkungsgrad: 30 %). Trotz Wirkungsgradanhebungen steigt der Gesamtenergiebedarf weltweit drastisch weiter an. Über die vergangenen Jahre gesehen hat sich der gesamte Mineralölverbrauch seit 1960 in den USA mehr als verdoppelt, in Europa mehr als vervierfacht, im pazifischen Raum versechsfacht. Dabei muss berücksichtigt werden, dass zwischen den Industrie- und den Entwicklungsländern ein krasses Missverhältnis bezüglich des Energiever

4 2Energieversorgung 2.1 Energiebedarf Abb. 3: Vergleich des Pro-Kopf-Energieverbrauchs 2007 [Mio. t SKE pro Einwohner] 11, ,88 5,72 2 1,48 1,34 0,49 0 NORD- U. MITTEL-AMERIKA AUSTRALIEN U. OZEANIEN EUROPA INKL. RUSSLAND ASIEN SÜD-AMERIKA AFRIKA Quelle: BP Statistical Review of World Energy, Deutsche Stiftung Weltbevölkerung brauches und des Bevölkerungsanteils besteht (s. Abb. 3). In den westlich orientierten Ländern wird deutlich mehr Energie pro Kopf verbraucht als in Afrika, Süd-Amerika oder Asien. Lange Zeit war es sogar so, dass die westliche Welt mehr als die Hälfte der weltweiten Energievorkommen verbrauchte, obwohl sie lediglich ein Siebtel der Weltbevölkerung stellte. In den USA leben lediglich fünf Prozent der Weltbevölkerung, aber die konsumieren im weltweiten Vergleich am meisten Rohöl. In den vergangenen Jahren hat sich jedoch an den Rohstoffmärkten eine Zeitenwende vollzogen: Erstmals konsumierte der Rest der Welt mehr Energie als die Industriestaaten (s. Abb. 4). Seit der Jahrtausendwende ist der Energieverbrauch der Schwellenländer steil an ge stiegen. Im Jahr 2008 nahm der Bedarf um 5,1 % (ohne Russland) zu. Dies geschah, obwohl die Energiepreise zeitweise enorm hoch waren. Die Industriestaaten zügelten jedoch infolgedessen ihren Verbrauch geringfügig. Ihre Abhängigkeit vom Erdöl ist nicht ganz so hoch, da sie bereits ein hohes Wohlstandsniveau erreicht haben. Sie sind bereits dort, wo die Schwellenländer noch hinwollen. Diese benötigen zum Aufbau ihrer Industrie noch mehr Öl als die so genannte Erste Welt.

5 22 2 Energieversorgung Abb. 4: Nicht-OECD-Länder verbrauchen mehr Primärenergie [Mio. t Öläquivalent] Nicht-OECD-Länder 6000 OECD-Länder Quelle: BP Statistical Review of World Energy Die Einwohner der Bundesrepublik verbrauchen jährlich eine Energiemenge von rund 500 Mio. t Steinkohleeinheiten (SKE). Das entspricht der Energie, die bei der Verbrennung von rund sechs Millionen Eisenbahnwaggons voller Stein kohle entstehen würde. Diese Menge entspricht einem Zug voller Kohle mit einer Länge von km. Dieser Zug würde fast zweimal um die gesamte Erde reichen. Es stellt sich daher die Frage, wie heute und in den kommenden Jahren der Weltenergiebedarf auf eine nachhaltige Art gedeckt werden kann. Zu nächst aber noch einige Details über den aktuellen Stand bei der Energieversorgung. 2.2 Energieverbrauch Bei der Betrachtung des heutigen Energieverbrauchs muss zunächst darauf hingewiesen werden, dass generell unterschieden wird in: Primärenergieverbrauch Stromverbrauch

6 2Energieversorgung Primärenergieverbrauch in Deutschland Primärenergieverbrauch Deutschland Primärenergie ist nur in den seltensten Fällen direkt nutzbar. Zumeist müssen die Primärenergieträger einem verlustbehafteten Umwandlungsprozess unterzogen werden, damit sie dann als Sekundärenergieträger vom Verbraucher eingesetzt werden können. Rohöl als Primärenergieträger muss zunächst raffiniert werden, damit beispielsweise Heizöl für die Wärmeerzeugung, Benzin für den Fahrzeugbetrieb oder Kerosin für den Flugzeugantrieb genutzt werden können. In Deutschland nehmen die fossilen Primärenergieträger den größten Teil bei der Deckung des Gesamtenergiebedarfs ein, wenn auch mit abnehmender Tendenz (s. Abb. 5): Im Jahr 1990 lag ihr Anteil bei rund 88 % waren es noch 81 %. Der wichtigste Primärenergieträger ist nach wie vor Mineralöl. An zweiter Stelle folgt Kohle (Braun- und Steinkohle zusammen 24 %), dahinter kommen Erdgas sowie Kernenergie. Abb. 5: Aufteilung und Entwicklung des Primärenergieverbrauchs in Deutschland [prozentualer Anteil %] Mineralöl Erdgas Kernenergie Steinkohle Braunkohle Wind-/Wasserkraft sonstige Zahlenwerte s. Anhang Tab 19 Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen In den vergangenen Jahren hat es deutliche Veränderungen bei der Zusammensetzung des Energiemixes gegeben. Erdgas konnte zwischenzeitlich seinen Anteil innerhalb von 18 Jahren um mehr als 40 % vergrößern, während

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