1 Herzlich willkommen! Wie lange reicht Erdöl? Globale Bilanzen als ein Wegweiser in eine nachhaltige Zukunft 20.00 Uhr s.t. Andreas Pfennig Wie lange reicht Erdöl? Globale Bilanzen als ein Wegweiser in eine nachhaltige Zukunft Andreas Pfennig Institut für Chemische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik TU Graz http://ceet.tugraz.at http://www.sustainicum.at/ Copyright: Creative-Commons-Lizenz by-nc-sa, wo nicht bei anderen 2 07.04.2014, page 1
Gliederung 1 Bilanzen 2 fossile Ressourcen 3 Weltbevölkerung, Klima, Ernährung 4 Wohin geht es? 5 Was bedeutet das für uns? 3 Entwicklung des Rohölpreises 100 Rohölpreis in /Barrel 80 60 40 20 jährlicher Anstieg: 12 % 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Jahr 4 07.04.2014, page 2
Bilanz was sich zeitlich in einem Bilanzraum ändert = + was hineingeht - was hinausgeht + was entsteht - was verschwindet Quellen: www.microsoft.com www.heinzelmen.de/preise/ 5 Bilanz was sich zeitlich in einem Bilanzraum ändert = + was hineingeht - was hinausgeht + was entsteht - was verschwindet Quellen: www.microsoft.com www.heinzelmen.de/preise/ 6 07.04.2014, page 3
Bilanz was sich zeitlich in einem Bilanzraum ändert = + was hineingeht - was hinausgeht + was entsteht - was verschwindet Bilanzraum definieren Quellen: www.microsoft.com www.heinzelmen.de/preise/ 7 Bilanz was sich zeitlich in einem Bilanzraum ändert = + was hineingeht - was hinausgeht + was entsteht - was verschwindet Quellen: www.microsoft.com www.heinzelmen.de/preise/ 8 07.04.2014, page 4
Bilanz was sich zeitlich in einem Bilanzraum ändert = + was hineingeht - was hinausgeht + was entsteht - was verschwindet Quellen: www.microsoft.com www.heinzelmen.de/preise/ 9 Globale Bilanzen Atmosphäre Biosphäre Lithosphäre: Fossile Energieträger 11 earth: the blue marble, www.visibleearth.nasa.gov 07.04.2014, page 5
Begriffsdefinitionen Reserven: geologisch-technisch nachgewiesene Mengen von Erdöl, Erdgas, Kohle, etc., die mit der heute zur Verfügung stehenden Technologie wirtschaftlich gewonnen werden können. Ressourcen: Mengen eines Rohstoffs, deren technische oder wirtschaftliche Gewinnung noch unsicher sind, die aufgrund geologischer Indikatoren aber erwartet werden können. B. Hillemeier (Ed.) 2006: Die Zukunft der Energieversorgung in Deutschland. acatech SYMPOSIUM, 21. NOVEMBER 2006 12 Energie Reserven Verbrauch Gt Gt/a Erdöl 225 4,1 Erdgas 154 2,4 Kohle 860 7,7 CO 2 34,0 Primärenergieträger 143 PWh/a Elektrizität 22 PWh/a a = Jahr G = 1 000 000 000 P = 1 000 000 000 000 000 13 07.04.2014, page 6
Energie Reserven Verbrauch t/kopf kg/(kopf a) kg/(kopf d) Erdöl 32 582 1,6 Erdgas 22 342 0,9 Kohle 122 1 104 3,0 Summe 177 2 028 5,6 CO 2 4 880 13,4 Primärenergie 20 480 kwh/(kopf a) Elektrizität 3 160 kwh/(kopf a) a = Jahr d = Tag 15 Globale Bilanzen Atmosphäre Biosphäre Lithosphäre: Förderung, Fossile Verbrennung Energieträger Änderung der Reserve = -- Förderung 16 earth: the blue marble, www.visibleearth.nasa.gov 07.04.2014, page 7
Statische Reichweite Bilanz für einen fossilen Primärenergieträger pro Jahr: Änderung der Reserve = Förderung Annahme: konstante weitere Förderung Reserve statische Reichweite jährliche Änderung = 0 statische Reichweite Reserve jährliche Förderung 17 Statische Reichweite Erdöl Erdgas Kohle statische Reichweite 55 Jahre 65 Jahre 112 Jahre 18 07.04.2014, page 8
Bevölkerungsentwicklung 2006 1850-10 000 0 Fotos: A. Pfennig aus dem Neanderthalmuseum, Mettmann 19 Weltbevölkerung Weltbevölkerung in Milliarden 14 12 10 8 6 4 2 0 mein Geburtsjahr heute konstante Fertilität hohe Variante mittlere Variante niedrige Variante UN World Population Prospect 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 Jahr 20 07.04.2014, page 9
Primärenergiekonsum Primärenergiekonsum pro Kopf in 1000 kwh/(jahr Kopf) 200 150 100 50 USA Datenbasis: 2008 http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2010/key_stats_2010.pdf Europa Österreich entwickelte Länder Weltmittel China Indien 0 0 1 2 3 4 5 6 Bevölkerung in Milliarden 21 Verbrauch Primärenergieträger 30000 Primärenergie in kwh/(kopf a) 28000 26000 24000 22000 20000 18000 16000 1% jährlicher Anstieg 22 14000 http://www.bp.com/statisticalreview http://faostat.fao.org/ 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Jahr 07.04.2014, page 10
Reserven fossiler Primärenergieträger 10 Primärenergiereserven in PWh 8 6 4 2 Erdöl Erdgas Kohle mittlere statische Reichweite 0 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 Jahr 23 Entwicklung der statischen Reichweite 50 45 statische Reichweite 40 35 30 25 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Jahr 24 07.04.2014, page 11
Entwicklung des Rohölpreises 100 Rohölpreis in /Barrel 80 60 40 20 jährlicher Anstieg: 12 % 0 1990 1995 2000 2005 2010 Jahr 25 http://data.un.org/ 27 Fertilität und Bruttoinlandsprodukt Gesamtfertilität (Kinder/Frau) 7 2011, 2012 6 Nigeria 5 4 3 Indien USA 2 1 China Österreich 0 1000 10000 100000 BIP pro Kopf in US-$ 07.04.2014, page 12
CO 2 -Gehalt auf Mauna Loa, Hawaii CO 2 -Gehalt in der Atmosphäre in ppmv 400 380 360 340 320 Monatswert gleitendes Mittel Quelle: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ 300 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Jahr 28 CO 2 -Gehalt der Atmosphäre CO 2 -Gehalt in der Atmosphäre in ppmv 550 500 450 400 350 300 Monatswert gleitendes Mittel Vorhersage +2 C-Grenze vorindustrielles Niveau Quelle: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ ca. +3 C 250 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Jahr 29 07.04.2014, page 13
Temperatur und CO 2 nach IPCC http://www.ipcc.ch/graphics/ar4-wg3/jpg/spm8.jpg Mit freundlicher Genehmigung: Based on Climate Change 2007: Mitigation of Climate Change. Working Group III Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Figure SPM.8. Cambridge University Press. 30 Temperatur und CO 2 nach IPCC http://www.ipcc.ch/graphics/ar4-wg3/jpg/spm8.jpg heutiges Niveau Mit freundlicher Genehmigung: Based on Climate Change 2007: Mitigation of Climate Change. Working Group III Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Figure SPM.8. Cambridge University Press. 31 07.04.2014, page 14
Temperatur und CO 2 nach IPCC http://www.ipcc.ch/graphics/ar4-wg3/jpg/spm8.jpg +2 C-Gesellschaft heutiges Niveau Mit freundlicher Genehmigung: Based on Climate Change 2007: Mitigation of Climate Change. Working Group III Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Figure SPM.8. Cambridge University Press. 32 Temperatur und CO 2 nach IPCC Projektion 2050 http://www.ipcc.ch/graphics/ar4-wg3/jpg/spm8.jpg +2 C-Gesellschaft heutiges Niveau Mit freundlicher Genehmigung: Based on Climate Change 2007: Mitigation of Climate Change. Working Group III Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Figure SPM.8. Cambridge University Press. 33 07.04.2014, page 15
Erdoberfläche m 2 /Kopf Meer 51 700 Landfläche insgesamt 18 600 landwirtschaftliche Nutzfläche 7 000 davon Acker & Dauerkulturen 2 200 davon Weide 4 800 Wald 5 800 34 Landwirtschaft kg/(kopf d) pflanzliche Nahrungsmittel 2,26 tierische Nahrungsmittel 0,52 andere Nutzung 0,14 Papier und Kartonagen 0,16 Holz und Holzprodukte 0,61 Summe 3,55 35 07.04.2014, page 16
Ernährung produziert: beim Verbraucher: kcal/(kopf d) kcal/(kopf d) Mais 1 018 pflanzliche Produkte 2 330 Weizen 792 tierische Produkte 501 Reis 691 Sojabohnen 308 Summe 2 831 Zuckerrohr 192 Gerste 153 Raps 103 Kartoffeln 92 Maniok 84 Gemüse etc. 824 Summe 4 257 36 Verteilung der Ernährung nach Land Ernährung in kcal/(kopf Tag) 4000 3000 2000 1000 USA Österreich China 2009 tierisch pflanzlich Indien http://faostat.fao.org/ 0 0 1 2 3 4 5 6 Bevölkerung in Milliarden 37 07.04.2014, page 17
Landfläche in m 2 /Kopf 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Landfläche pflanzliche Produktion Felder und Dauerkulturen Nahrung Produkt andere Saat Abfall Futter Wiesen und Weiden Nahrungsversorgung Nahrungsversorgung tierbasiert pflanzenbasiert pflanzenbasiert tierbasiert 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 Energieinhalt in kcal/(kopf Tag) 38 Lebensweise: Vorbilder mit freundlicher Genehmigung: PETA Deutschland e.v. People for the Ethical Treatment of Animals 39 07.04.2014, page 18
vegan = lecker Quelle: amazon.at 40 Fazit Fossile Energieträger: - verfügbar aber Preis wird deutlich weiter steigen -CO 2 aus Verbrennung ist klimaschädlich Zwei Herausforderung: Energie und Klima zentrales Problem: Zahl der Menschen! teurere Energie = größeres Bevölkerungswachstum Landfläche ist knappes Gut Bioenergie höchstens Teillösung tierische Nahrungsmittel: verschwenderisch wesentlicher veränderbarer Faktor: Verhalten und Gewohnheiten jedes Einzelnen Bilanzen helfen beim Verstehen der Zusammenhänge 41 07.04.2014, page 19
Wie lange reicht Erdöl? Globale Bilanzen als ein Wegweiser in eine nachhaltige Zukunft Andreas Pfennig Institut für Chemische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik TU Graz http://ceet.tugraz.at http://www.sustainicum.at/ Copyright: Creative-Commons-Lizenz by-nc-sa, wo nicht bei anderen 42 07.04.2014, page 20