4. Haben regenerative Energien auch weltweit eine Chance?

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1 4. Haben regenerative Energien auch weltweit eine Chance? Fossile zu regenerativen Energieträgern: Oilsands Shale Gas Underground Gasification Folie 42 Folie 42

2 Stand 2010 Quelle: Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2011, Deutsche Rohstoffagentur, ,8% kanad. Teersand 26% Nordamerika 1,2% 17% Europa 26,3% 9% *) 10,9% 5% GUS 5,5% Potential Mio. t 32% Verbrauch 3937 Mio. t Statische Reichweite des Erdöls bezogen aufs Potential: *) 131 Jahre 21,2% 7% 7,1% 4% Afrika Naher Osten Asien/ Ozeanien konventionell Mio. t Südamerika Folie 43 Erdöl *) Potential = Reserven + Ressourcen unkonventionell Mio. t

3 Stand 2010 Quelle: Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2011, Deutsche Rohstoffagentur, 2011 kanad. Teersand 15,3% 26% Nordamerika 17% 48,4% 1% Europa 9% *) 5% 7,9% GUS 2,8% Potential Mio. t 32% Verbrauch 3937 Mio. t Statische Reichweite des Erdöls *) bezogen aufs Potential: 131 Jahre bezogen auf die Reserven: 55 Jahre 16,4% 7% Südamerika 8,1% 4% Afrika Naher Osten Asien/ Ozeanien Reserven konventionell Mio. t Folie 44 Erdöl unkonventionelle Reserven werden immer wichtiger *) Potential = Reserven + Ressourcen unkonventionell Mio. t

4 unkonventionelle Reserven: Ölsand / Ölschiefer Abbaugebiet in Kanada entspricht ca. ½ Fläche der BRD Folie

5 unkonventionelle Reserven: Ölsand / Ölschiefer Abbaugebiet in Kanada entspricht ca. ½ Fläche der BRD Abbau im Tagebau oder in-situ Teersand wird nach Wäsche in tailingponds geleitet Folie

6 Förderung, Aufarbeitung und Transport verbrauchen ca 1/3 des gewinnbaren Energieinhalts unkonventionelle Reserven: Ölsand / Ölschiefer A.R. Brandt et al. / Energy 55 (2013) Abbaugebiet in Kanada entspricht ca. ½ Fläche der BRD Abbau im Tagebau oder in-situ Teersand wird nach Wäsche in tailingponds geleitet Aufarbeitung des Bitumens (6-18% des Ölsands) erfolgt in Raffinerien vor Ort Folie

7 Erdgas 26% 17,1% Nordamerika Statische Reichweite des Erdgases bezogen aufs Potential: 223 Jahre 7,7% Südamerika Europa 30,7% 20% 18% 4,0% 16,6% 8,9% 3% 5% Afrika 11% *) Naher Osten GUS *) mit GTL-Produktion 15,0% Potential Mrd. m³ 17% ) Asien/ Ozeanien konventionell Mrd. m³ Verbrauch 3249 Mrd. m³ Folie 48 Stand 2010 Quelle: Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2011, Deutsche Rohstoffagentur, 2011 unkonventionell Mrd. m³

8 Folie 49 Erdgas 26% US-Amerikanische Erdgas-Reserven. Statische Reichweite des Erdgases bezogen aufs Potential: 223 Jahre bezogen auf die Reserven: 59 Jahre signifikante Reserven gibt s nur in Russland und im Nahen Osten Stand 2010 Quelle: Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2011, Deutsche Rohstoffagentur, 2011 Europa GUS 5,2 % *) Nordamerika mit GTL-Produktion Asien/ Naher Osten Ozeanien 3,8% 5% Südamerika 2,6 % 7,6% 18% 39,5% 3% Afrika 33,0% 11% *) 20% 8,4% Potential Mrd. m³ 17% *) Reserven Mrd. m³ konventionell Mrd. m³ unkonventionell Mrd. m³ Verbrauch 3249 Mrd. m³

9 Preisentwicklung am US-Erdgasmarkt US $ / MMbtu ca. 3 ct/kwh 10 Grund für den Preisverfall: Shale Gas ca. 2 ct/kwh ca. 1 ct/kwh Folie Quellen: NYMEX, EEX, Stand Energiewirtschaftliche Daten, BMWi,

10 Prognose Gründe für den Preisverfall in den USA seit 2005 erlaubt eine weitgehende Aufhebung des Gewässerschutzes durch den Clean Energy Act die verstärkte Nutzung von Shale-Gas Produktion von Shale-Gas verzehnfachte sich innerhalb von 10 Jahren US-Erdgasproduktion (Nettoproduktion) Stand % 33% 5% 5% (Netto-) Importe Shale Gas Coal Bed methane Oil wells Marcellus Shale 41% Gas wells Barnett Shale Quelle: EIA s Annual Energy Outlook, 2011, EIA s Natural Gas Annual, 2012

11 Gründe für den Preisverfall in den USA seit 2005 erlaubt eine weitgehende Aufhebung des Gewässerschutzes durch den Clean Energy Act die verstärkte Nutzung von Shale-Gas Produktion von Shale-Gas verzehnfachte sich innerhalb von 10 Jahren Kernfragen: setzt sich der Trend fort? auch in Europa? Quelle:

12 Preisentwicklung am US-Erdgasmarkt US $ / MMbtu 14 Ölpreisbindung abnehmende Reserven steigender Verbrauch und Versorgungsengpässe Einfuhrpreise Deutschland ca. 3 ct/kwh ca. 2 ct/kwh ca. 1 ct/kwh führen zu steigenden Erdgas-Preisen in Europa NYMEX Natural Gas Index Quellen: NYMEX, EEX, Stand Energiewirtschaftliche Daten, BMWi, Stand

13 Erdgasproduktion und statische Reichweite nach Regionen Anteil an der Weltproduktion 2011 Produktion 2011 in Mrd. m³ Verbrauch 2011 in Mrd. m³ (konventionelle) Reserven in Mrd. m³ Folie 54 Vereinigte Staaten 19,5 650,9 690, Russische Föderation 18,9 629,5 474, Kanada 4,8 160,5 104, Iran 4,5 151,8 153, China 3,1 103,1 130, Saudi-Arabien 2,8 92,3 92, Indonesien 2,7 91, Ägypten 1,8 61,3 49, Ver. Arab. Emirate 1,6 51,7 62, Indien 1,5 49,1 61, Europa 8,3 278,2 526, Deutschland 0,4 13,3 84,4 133 Norwegen 3 101,4 6, Großbritannien 1, , mit Shale + 4,0 mit Shale Gas + 4,2 mit Shale Gas Gas Stand 2011 Quelle: Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2011, Deutsche Rohstoffagentur, 2012

14 Produktion von Shale Gas Vorkommen werden mit 5-6 Bohrungen je km² erschlossen unter hohem Druck wird das gasführende Schiefergestein gesprengt ( Fracking ) Barnett Shale Folie 55

15 Umweltbelastungen Grundwasser wird mit Chemikalien verseucht lokale Erdbeben schädigen Gebäude unkontrolliert austretendes Gas führt zu Explosionen und brennendem Wasser Produktion von Shale Gas Vorkommen werden mit 5-6 Bohrungen je km² erschlossen unter hohem Druck wird das gasführende Schiefergestein gesprengt ( Fracking ) um das Schließen der Cracks zu vermeiden, werden Sand und Biozide eingepresst Folie 56

16 Folie 57 Umweltbelastungen Grundwasser wird mit Chemikalien verseucht lokale Erdbeben schädigen Gebäude unkontrolliert austretendes Gas führt zu Explosionen und brennendem Wasser 15-25% der Bohrungen sind undicht Produktion von Shale Gas Vorkommen werden mit 5-6 Bohrungen je km² erschlossen unter hohem Druck wird das gasführende Schiefergestein gesprengt ( Fracking ) um das Schließen der Cracks zu vermeiden, werden Sand und Biozide eingepresst spezifische CO 2 -Emissionen in kg/kwh el 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Steinkohle Braunkohle Altanlagen Neuanlagen Erdöl -30% Erdgas Quelle: J. Karl, Dezentrale Energiesysteme, Oldenbourg-Verlag 2,3-7,7 % des Shale Gas gehen in die Atmosphäre Quelle: J. Tollefson, Nature, Vol. 492, Feb ,0 0% 20% 40% 60% elektrischer Wirkungsgrad mit Shale Gas Gaskraftwerk

17 Folie 58 bezogen auf die 2,5 nächsten 20 Jahre (83-fache Wirksamkeit des Methans) 2,0 spezifische CO 2 -Emissionen in kg/kwh el 1,5 1,0 0,5 0,0 Kernproblem beim Fracking: Treibhausgasemissionen Treibhausgasemissionen sind viel höher als bei der Nutzung von Braunkohle! Erdöl Erdgas Steinkohle Braunkohle Shale Gas Altanlagen Neuanlagen Gaskraftwerk 0% 20% 40% 60% elektrischer Wirkungsgrad spezifische CO 2 -Emissionen in kg/kwh el 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Braunkohle Altanlagen Neuanlagen Erdöl -30% Erdgas Steinkohle 0,0 0% 20% 40% 60% elektrischer Wirkungsgrad bezogen auf die nächsten 100 Jahre (28-fache Wirksamkeit des Methans) mit Shale Gas Gaskraftwerk

18 Ausblick: Unkonventionelle Kohle : Underground gasification Großteil der Kohle-Ressourcen liegen in (nicht abbaubaren) Flözen < 0,7 m bzw. > 6 m Kohleflöze Folie 59

19 Ressourcen und Reserven fossiler und nuklearer Energieträger Kohle bietet die größten Reserven und Ressourcen EJ Ressourcen Stand 2010 Quelle: Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2011, Deutsche Rohstoffagentur, 2011 Folie 60 Reserven EJ EJ EJ Erdgas Öl EJ EJ EJ Kohle EJ Uran

20 Ressourcen und Reserven fossiler und nuklearer Energieträger Kohle bietet die größten Reserven und Ressourcen Kohle ist weltweit verfügbar Ressourcen Stand 2010 Quelle: Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2011, Deutsche Rohstoffagentur, 2011 Folie 61 Reserven Naher Osten Naher Osten GUS Nordamerika Australien/ Europa Öl Erdgas Asien Kohle Uran GUS

21 Ausblick: Unkonventionelle Kohle : Underground gasification Großteil der Kohle-Ressourcen liegen in (nicht abbaubaren) Flözen < 0,7 m bzw. > 6 m durch Injektion von Luft/Sauerstoff wird Kohle verbrannt, Flöz und Deckgestein heizen sich auf >> 800 C Einleiten von Luft / O 2 / Wasserdampf bildet Synthesegas Syngas- Gemisch Luft, O 2 und/oder H 2 O Kohleflöze Folie 62 unkontrolliert brennende Kohleflöze Tests liefen bzw. laufen z.b. in Russland, USA und Polen Kernproblem: Kontrolle des Abbrandes und des Gasaustritts

22 Ausblick: Unkonventionelle Kohle : Underground gasification jährlich verbrennen in chinesischen Kohleflözen rund 25 Millionen Tonnen Kohle (zum Vergleich: Kohleverbrauch in Deutschland: 55 Mio. t pro Jahr ) und können nicht wieder gelöscht werden Beispiel: Brennender Berg im Saarland wurde im 17. Jahrhundert entzündet und brennt unkontrolliert bis heute Folie 63 unkontrolliert brennende Kohleflöze Kernproblem: Kontrolle des Abbrandes und des Gasaustritts

23 Antwort: Regenerative Energien sind unsere Chance! Frage: Haben regenerative Energien auch weltweit eine Chance? Folie 64 unkontrolliert brennende Kohleflöze unkonventionelle Fossile sind keine Alternative