DESERTEC SOLARSTROM AUS DER WÜSTE Prof. Dr. Peter Höppe, Leiter Geo Risks Research/Corporate Climate Centre, Munich Re 10. Münchner Wissenschaftstage, 23. Oktober 2010, München Munich Re Gegründet 1880 Größter Rückversicherer weltweit Prämienvolumen der RV ca. 25 Mrd. Führende Rolle im Bereich der Rückversicherung von Schäden aus Naturkatastrophen
Munich Re greift das Thema Klimawandel als erstes Unternehmen auf (in Publikation im Jahr 1973) 3 Große Naturkatastrophen der letzten Jahre Die letzten Jahre brachten Rekorde bei Naturkatastrophen in Hinsicht auf: Intensitäten Frequenzen Schäden 4
Munich Re NatCatSERVICE Die weltweit umfassendste Datenbank für Naturkatastrophen Seit 1980 systematische Datensammlung (auch retrospektiv) Ca. 600-900 Ereignisse pro Jahr, davon bis zu 15 Große Naturkatastrophen Bis heute mehr als 28.000 Ereignisse aus dem Zeitraum 1970-2009 Vollständige Daten der Großen Naturkatastrophen von 1950 an 2009: 850 Naturkatastrophen Erdbeben, Tsunami, Vulkanausbruch Sturm Überschwemmung Extreme Temperaturen (Hitzewellen, Waldbrände Große Naturkatastrophen der letzten Jahre August 2002: Überschwemmungen in Sachsen (Dresden) mit Schäden in Höhe von 16 Mrd. Sommer 2003: die größte humanitäre Naturkatastrophe in Europa der letzten hundert Jahre mit ca. 70.000 Hitzetoten August 2005: Größtes Einzelschadenereignis aller Zeiten: Hurrikan Katrina mit direkten Schäden über 125 Mrd. US$ Oktober 2005: Vince, der erste Hurrikan mit einer Zugbahn nach Europa Januar 2007: Kyrill, einer der teuersten Winterstürme in Europa Juni und Juli 2007: größte Überschwemmungsschäden in UK (8 Mrd US$) Mai 2008: Tropischer Zyklon Nargis verwüstet Teile Myanmars ca. 100,000 Tote Februar 2009: Buschbrände in Victoria, eine der größten Naturkatastrophen in Australien August 2010: Hitzewelle und Waldbrände in Russland August/September 2010: schadenreichste Überschwemmungen in der Geschichte Pakistans
Anzahl Anzahl NatCatSERVICE Naturkatastrophen in Deutschland 1970 2009 Anzahl der Ereignisse mit Trend 45 40 35 30 25 20 15 10 5 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 Geophysikalische Ereignisse (Erdbeben) Meteorologische Ereignisse (Sturm) Hydrologische Ereignisse (Überschwemmung, Massenbewegung) Klimatologische Ereignisse (Temperaturextreme, Dürre, Waldbrand) 2010 Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft, GeoRisikoForschung, NatCatSERVICE Naturkatastrophen 1980 2009, global 500 400 300 200 100 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 Geophysikalische Ereignisse (Erdbeben, Tsunamis, Vulkanausbrüche) Meteorologische Ereignisse (Stürme) Hydrologische Ereignisse (Überschwemmungen, Massenbewegungen ----- Trend Linie 2010 Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft, Geo Risk Research, NatCatSERVICE
Schäden aus Naturkatastrophen nehmen an Frequenz und Ausmaß dramatisch zu Die Gründe - Bevölkerungszunahme - Steigender Lebensstandard - Besiedlung stark exponierter Regionen - Anfälligkeit moderner Gesellschaften und Technologien - Änderung der Umweltbedingungen Der Klimawandel findet statt! Kontinentale Temperaturänderungen Source: IPCC FoAR, 2007 Black lines: decadal averages of observations Blue band: 5-95% range 19 simulations from 5 climate models using only natural forcings Red band: 5-95% range for 58 simulations from 14 climate models using natural and anthropogenic forcings
CO2 (ppmv) CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre der letzen 650.000 Jahre - Daten gemessen an Antarktischen Eisbohrkernen 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160-650 -600-550 -500-450 -400-350 -300-250 -200-150 -100-50 0 Tausend Jahre vor heute 2010: 390 ppm CO 2 Quelle: Messungen an Eisbohrkernen: Siegenthaler et al., Science 310, 1313-1317, (2005). Etheridge et al., J. Geophys. Res. 101, 4115-4128 (1996). Petit et al., Nature 399, 429-436 (1999). Fischer et al., Science 283, 1712-1714 (1999). Indermühle et al., Geophys. Res. Lett. 27, 735-738, (2000). Monnin et al., Earth Planet. Sci. Lett. 224, 45-54, (2004). Monnin et al., Science 291, 112-114, (2001). Direkte atmosphärische Messungen: Keeling and Whorf. The Carbon Dioxide Research Group, Scripps Institution of Oceanography (SIO), University of California, La Jolla, California USA 92093-0444. Weltklimarat: Auswirkungen der Klimaänderung auf extreme Wetterereignisse Phänomen Wärmere und weniger kalte Tage und Nächte Wärmere und heißere Tage und Nächte Beobachteter Trend Sehr Sehr Anthropogener Einfluss Wahrscheinlich Wahrscheinlich (nachts) Mehr Hitzewellen Wahrscheinlich Eher Erwartete Entwicklung Nahezu sicher Nahezu sicher Sehr Nahezu sicher: > 99 % Sehr : > 90 % Wahrscheinlich: > 66 % Eher : > 50 % Mehr Extremniederschläge Wahrscheinlich Eher Sehr Mehr betroffene Gebiete durch Dürreperioden Seit 1970 in vielen Regionen Eher Wahrscheinlich Anstieg tropischer Wirbelstürme Seit 1970 in manchen Regionen Eher Wahrscheinlich In Anlehnung an IPCC 2007 12
2010: Wetterrekorde global und in vielen Regionen Neuer Temperaturrekord in Moskau am 29. Juli mit 37,8 C, 11.000 Hitzetote, an anderen Orten in Russland vielfach Temperaturen über 40 C. Höchste jemals in Asien gemessene Temperatur: Mai 2010, Pakistan, 53,5 C Überschwemmungen in Pakistan im Juli und August 2010 waren die bisher verheerendsten in der dokumentierten Geschichte In den ersten 9 Monaten von 2010 trat die bisher zweithöchste Anzahl von schadenrelevanten Naturereignissen seit Beginn der Dokumentation (1980) auf Die Eisbedeckung des Nordpolarmeeres erreichte im Juni 2010 den niedrigsten Wert Der August 2010 war in Deutschland der bisher niederschlagsreichste Am 28. September 2010 gab es mit 45 C einen neuen Temperaturrekord für Los Angeles 2010 bisher das wärmste Jahr CO 2 das bedeutendste Treibhausgas CO 2 trägt mehr als 60% zur anthropogenen globalen Erwärmung bei CO 2 verbleibt im Mittel mehr als 100 Jahre in der Atmosphäre Der größte Anteil der CO 2 -Emissionen entsteht durch die Verbrennung fossiler Energieträger => Der Schlüssel zu klimafreundlicher und nachhaltiger Energieversorgung liegt in Erneuerbaren Energien
Potenziale für erneuerbare Energien Globaler Primärenergieverbrauch 2006: 491 EJ/a 1 Sonnenstrahlung (nur Kontinente) 1750 Wind 200 20 20 5 1 3,65 0,5 0,2 0,4 0,1 0,15 Physikalisches Energieangebot: ca. 2 000 Technisches Potenzial (heutige Technologien): ca. 5 Quelle: Dr. Joachim Nitsch, DLR, Stuttgart Desertec Konzept für Energie, Trinkwasser und Klimaschutz Die Wüsten der Erde empfangen in 6 Stunden mehr Energie von der Sonne, als die Menschheit in einem ganzen Jahr verbraucht. Erforderliche Fläche zur Deckung des weltweiten Strombedarfs www.desertec.org, 2009 16 05.11.2010
Strom aus der Wüste Ein langer Weg von der Idee zur Umsetzung Als viele Wissenschaftler einen bevorstehenden Rückgang der Steinkohle-Förderung fürchten, ist es das Hauptziel des Amerikanischen Erfinders Frank Shuman (1862-1918), Solarenergie einfach, praktikabel und kosteneffizient zu machen. Das schwarze Quadrat zeigt, welche Sahara-Fläche mit Sonnenwärme-Absorbern bebaut werden müsste, um einen entsprechenden jährlichen Heizwert zu erhalten, der dem weltweiten Kohle und Öl Abbau des Jahres 1909 entspricht. Quelle: Frank Shuman, Philadelphia and Cairo, 1913 Gründung der Dii GmbH Wesentliche Meilensteine Unterzeichnung eines Memorandum of Understanding seitens 12 Unternehmen + DESERTEC Foundation zur Gründung der Dii GmbH 13.07.2009 30.10.2009 März 2010 31.12.2012 2020 2050 Rechtliche Gründung der Gesellschaft als GmbH Bestellung des Geschäftsführers Paul van Son ; Ausarbeitung Governance Struktur Dii Prof. Klaus Töpfer wird strategischer Berater der Dii GmbH Erstellung umsetzungsfähiger Roadmap zur grünen Energieerzeugung in den Wüsten Nordafrikas und des Nahen Ostens 20GW installierte Kapazität (Polit. Ziel des MSP) 100GW installierte Kapazität (15% Ziel des Dii Konzepts) 18
18 stimmberechtigte Teilhaber der Dii GmbH (Stand 22.10.2010) Dii Shareholder (Stand: Oktober 2010) 32 Assoziierte Partner Dii Associated Partners (Stand: Oktober 2010)
Zielsetzung der Dii GmbH Überblick wesentlicher Module Politik / Regulierung Rolloutplanung/ Finanzierung Machbarkeit Analyse und Entwicklung von technischen, ökonomischen, politischen und regulatorischen Rahmenbedingungen, die Investitionen in erneuerbare Energie und miteinander verbundene Stromnetze ermöglichen Detaillierte Rollout-Plan für Anlaufphase bis 2020, Entwicklung eines langfristigen Umsetzungsplans bis 2050 inklusive Investitions- und Finanzierungsempfehlungen Initiierung von Referenz-Projekten zur Demonstration der Umsetzbarkeit der Konzeptidee Durchführung von detaillierten Studien In Studien des DLR wurde ein Anwendungsvorteil solarthermischer Anlagen identifiziert Erzeugungstechnologie - Solarthermische Kraftwerke (Concentrating Solar- Thermal-Power-Plants): Bündelung von Solarenergie durch Spiegel Umwandlung der Strahlungsenergie in Wärme Antreiben von Turbinen durch heißen Dampf Vorteil von Solarthermischen Anlagen: Lieferung des Stroms durch Speicherbarkeit der Wärme auch nachts möglich (Vorteil gegenüber Wind und Photovoltaik) Möglichkeit Turbinen auch durch Zufeuerung von Biomasse oder Gas anzutreiben Höhere Energie-Effizienz als PV Kürzere Energie-Rückzahl-Zeiten als PV Dennoch: DII ist technologieoffen!
Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) mit nur geringen Verlusten Hochspannungs-Gleichstrom-Übtertragungs-Leitung (HGÜ) Verlust von weniger als drei Prozent pro 1.000 km Übertragung Bereits Erfahrungen HGÜ-Leitungen für bis zu 3 5 GW Kapazitäten DLR schätzt, dass die Kosten für solarthermische Energieerzeugung und Übertragung zw. 2020-2030 niedriger sein wird als konventionelle Energieerzeugung in Europa, aufgrund stetig steigender Heizölpreise/ Umweltkosten. Neue HGÜ-Leitungen in China Wasserkraftwerk in Yunnan verbunden über HGÜ mit Verbrauchern in Hong Kong. HGÜ mit der bisher größten Übertragungskapazität von 5.000 MW über eine Distnz von 1.400 km. Erste 800kV HGÜ-Leitung weltweit. Quelle: Böhm, Siemens AG
Ziele von Munich Re als Initiator der Dii GmbH KLIMASCHUTZ Wichtiger Beitrag zur Lösung eines der größten Probleme dieses Jahrhunderts (Klimawandel) durch signifikante Reduzierung der CO 2 -Emissionen GESCHÄFTS- POTENZIALE Führungsrolle bei der Entwicklung neuer Risikotransferprodukte für erneuerbare Energien / neue Technologien. Führender Anbieter für Versicherungslösungen zu erneuerbaren Energien INVESTMENT Neue (direkt) Investitionsmöglichkeiten Desertec übertragbar auf andere Regionen Globale Verteilung der mittleren jährlichen direkten Sonnenstrahlung Quelle: G. Czisch, ISET, 2000
September 2010: Grünes Licht für größten Solarenergiestandort der Welt Kalifornische Energiebehörde stimmt solarthermischen Kraftwerken in Kalifornien zu Geplant werden vier solarthermischen Kraftwerken mit einer Gesamtleistung von rund 1.000 Megawatt (MW) am Standort Blythe, Kalifornien Investitionskosten pro Anlage ca. 1Mrd. US$ Die Gesamtleistung der geplanten Kraftwerke entspricht in etwa der eines Kernkraftwerks Die vier Kraftwerke sollen eine jährliche Strommenge von ca. 2.200 Gigawattstunden liefern und damit rund zwei Millionen Tonnen Kohlendioxid pro Jahr einsparen Die ersten beiden Anlagen sollen 2013/2014 ans Netz gehen Quelle: Solar Millennium Münchener Rück Publikation Energiesituation Rohstoffprobleme und Versicherung von 1978 05.11.2010 28
Solarenergie wurde schon frühzeitig als wichtige Ressource erkannt Ich würde mein Geld auf die Sonne und die Sonnenenergie setzen. Was für eine Energiequelle! Ich hoffe, wir müssen nicht warten bis uns Öl und Kohle ausgehen, dass wir das schaffen. Thomas Alva Edison, 1847-1931 29 Zusammenfassung: Der Klimawandel findet bereits statt und kann nur noch gebremst, nicht mehr gestoppt werden. Der Klimawandel stellt eines der größten Risiken für die Menschheit in diesem Jahrhundert dar Der Schlüssel zum Klimaschutz, d.h. der Reduzierung von CO 2 -Emissionen ist der rasche Umstieg auf Erneuerbare Energien Wüsten sind ideale Orte zur Erzeugung von Sonnen-, teilweise auch Windenergie. Mit der Gründung der Dii GmbH ist der erste Schritt zur Schaffung der politischen Rahmenbedingungen für große Investments in Wüstenprojekte getan. Die Umsetzung des Desertec Konzepts hat das Potenzial, einen großen Beitrag für Klimaschutz und Energiesicherheit, aber auch zur Entwicklung der Nordafrikanischen Länder zu leisten.