Erde aus dem. All. EnergieMix Rolf Emmermann Wissenschaftsjahr 2010: Die Zukunft der Energie

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1 EnergieMix 2050 Erde aus dem Die Rolle der Geowissenschaften für die zukünftige Energieversorgung All Rolf Emmermann Wissenschaftsjahr 2010: Die Zukunft der Energie

2 Weltenergiebedarf 2009: ~ 530 EJ Weltbevölkerung 2009: 6,7 Milliarden UN-Prognose für 2050: 9,2 Milliarden (7,8 10,8)

3 Primärenergiequellen Nicht-erneuerbare Quellen Fossile Energierohstoffe Erdöl Erdgas Kohle Kernbrennstoffe Uran, (Thorium) Erneuerbare Quellen Wasser Wind Biomasse Sonne Geothermie Kernfusion Energiemix = Kombination verschiedener Energiequellen

4 Entwicklung des Primärenergieverbrauchs (Angaben in EJ) Global USA 81,0 83,0 86,0 89,0 91,0 96,0 96,0 97,0 97,0 98,0 China 36,0 37,0 42,0 46,0 46,0 47,0 51,0 67,0 79,0 92,0 Deutschland 14,9 14,3 14,2 14,6 14,5 14,4 14,4 14,6 14,7 14,6 Weltweiter Primärenergieverbrauch nach Energiequellen 500 Verbrauch in Exajoule (EJ) Erneuerbare Erdöl Kohle Erdgas Kernenergie Jahre

5 Energiemix: Die globale Situation (2006) Primärenergie (492 EJ) Energiequelle Anteil (%) Erdöl 35 Kohle 24 Erdgas 21 ( 80 ) Strom (74 EJ) Energiequelle Anteil (%) Erdöl 7 Kohle 41 Erdgas 20 (68) Kernenergie 7 Kernenergie 15 Erneuerbare 13 Erneuerbare 17

6 Energiemix Deutschland (2008) Primärenergie (14,3 EJ) Energiequelle Anteil (%) Erdöl 34,5 Kohle 24,0 Erdgas 22,5 (81) Strom (2,5 EJ) Energiequelle Anteil (%) Erdöl 5,0 Kohle 43,5 Erdgas 13,0 (61,5) Kernenergie 11,5 Kernenergie 23,5 Erneuerbare 7,5 Erneuerbare 15,0

7 Erdöl und Erdgas Erdöl Platz 1 beim weltweiten Primärenergieverbrauch Einziger Energierohstoff, bei dem Grenzen der Verfügbarkeit sichtbar sind Erdgas Noch für Jahrzehnte in den erforderlichen Mengen verfügbar Günstigste CO 2 -Bilanz aller fossilen Energiequellen FuE-Arbeiten zu nicht-konventionellen Ressourcen Ölsande, Ölschiefer Shale-Gas (Dichte Speicher), Gashydrate

8 Alberta Ölsande, (Helmholtz-Alberta Initiative, HAI) Kanada Venezuela RUS USA Kasachstan 270 Gt Erdöl in-place davon 6% im Tagebau gewinnbar Jahresproduktion 56 Mt

9

10 Gashydrate

11 Mallik Gas Hydrate Research Drilling Japex JNOC BP/Chevron GS Canada GFZ Potsdam USGS US-DOE

12 Kohle Platz 1 bei der globalen Stromerzeugung (ca. 41% in 2006) Platz 2 beim globalen Primärenergieverbrauch (ca. 24% in 2006) Energierohstoff mit den größten Reserven und Ressourcen Keine Versorgungsengpässe zu erwarten Geeignet zur Herstellung von Substituten: Kohlevergasung, Kohleverflüssigung Herausforderung: Hohe spezifische CO2-Emissionen bei der Verbrennung g CO 2 pro KWh Braunkohle 400 Steinkohle 330 Erdöl 270 Erdgas 200 CO2-Gesamtbilanz Energiequelle gco 2 /KWh Braunkohle Steinkohle Erdöl Erdgas Solarstrom Windenergie 8-60 Wasserkraft 4-40 Kernenergie 5-35

13 Entwicklung der CO2-Emissionen in Deutschland CO2-Emissionen in Deutschland Mega-Tonnen (Mt) CO2 gesamt CO2 energiebedingt Energiewirtschaft Straßenverkehr Haushalte Jahr

14 Entwicklung der energiebedingten CO 2 -Emissionen Gigatonnen (Gt) Global USA China Deutschland

15 Zwischenbilanz Weltenergiebedarf wird auch künftig stark anwachsen ( 45 % bis 2030) Kohle, Erdöl und Erdgas auch in den kommenden Jahrzehnten Hauptquelle der Energieversorgung ( > 60 %) Derzeitige Technologien und bisherige Maßnahmen nicht ausreichend, um das Ziel einer Halbierung der CO 2 -Emissionen bis 2050 zu erreichen Was ist zu tun? (1) Maßnahmen zum Kohlendioxid-Management Umstellung von C-reichen Energieträgern auf C-arme, H-reiche CO 2 -Abscheidung und unterirdische Lagerung (CCS) Alternative CO 2 -Senken (2) Weiterentwicklung und Ausbau Erneuerbarer Energien und Speichertechnologien (3) Rolle der Kernenergie überdenken

16 Optionen für die geologische Speicherung von CO2 H 2O CO2

17

18 Principle of Geothermal Power Generation

19 GFZ - InnovaRig GFZ Herrenknecht Kooperation

20 Anmerkungen zur Kernenergie Weltweit deutlicher Anstieg der Nutzung von Kernenergie zur Stromerzeugung erwartet: Klimaschutz, Zuverlässigkeit, Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit Generation IV International Forum GIF: 13 Mitglieder Definition der notwendigen FuE-Arbeiten zur Entwicklung einer Neuen Generation (IV) von Kernkraftwerken Internationale Kooperation zur gemeinsamen Untersuchung/Bewertung von sechs Reaktorsystemen der 4. Generation Europäische Technologieplattform für Nachhaltige Kernenergie > 150 Partner aus Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft Breites Spektrum von FuE-Themen zu einer nachhaltigen Nutzung der Kernenergie und zur Erschließung neuer Anwendungsfelder. Sicherheitsforschung und Endlagerforschung

21 Fusion Technology: ITER 2 H + 3 H 4 He + n + E ITER Partners: EU, US, Japan, Russia, China, India and South Korea

22 Erde aus dem All Cool Earth 50 Die Zukunft soll man nicht voraussehen wollen, sondern möglich machen. A. de Saint-Exupéry NASA, Apollo 8

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