Umweltökonomische Gesamtrechnung Inanspruchnahme der Umwelt durch die Volkswirtschaft Chancen und Risiken der nachhaltigen Energieversorgung Jochen Kubiniok Physische Geographie und Umweltforschung Universität des Saarlandes
Weltweiter Energieverbrauch BGR 2005
Energy Sources Radioactiv decay of elements Nuclear fusion natural: Geothermal energy artificial: D23% F80% Nuclear power natural: Solar energy artificial: Fusionreactor Products of Photosynthesis Conversion of short wave length radiation into electricity D1% Conversion of short wave length radiation into heat Burning of fossil D58% F4% or recent D5% Biomass (C -4 -> C +4 ) Solar Water heating und Solarthermal energy Precipitation/ hydropower D3% F14% Air pressure potential/ Wind energy D6%
Risiken: Kernschmelze, Entsorgung/Endlagerung, Missbrauch als Waffe AKW
Weltweite Energievorräte - Ressourcen und Reserven Fossile Biomasse
(527) (149),( 756 Methanhydrate) (67), (157 Ölsande+-schiefer) (1300) ( ) Ressourcen
Erdölreserven als Auslöser bewaffneter Konflikte
1920: 7 Mio KFZ 1960: 60 Mio KFZ 2000: 700 Mio KFZ 2020: 1000 Mio KFZ 2050: 2000 Mio KFZ Entwicklung KFZ-Verkehr 2000: 6000 Mio Menschen 9 Literauto: ca. 3000 kg CO 2 /a (15000km) 1 Mensch ca. 375kg CO 2 /a Der Stoffwechsel der Menschen produziert derzeit etwa gleichviel CO 2 wie der KFZ-Verkehr. Um die Mobilität mit KFZ über Biokraftstoffe zu garantieren, müsste folglich die Anbaufläche oder die Produktivität der Landwirtschaft auf unserem Planeten verdoppelt werden
Energetische Nutzung rezenter Biomasse NawaRo Ganzpflanzensilage/ Biogas: Ethanol: Getreide, Mais, Zuckerhirse, Sudangras, Rüben, Grünland Getreide, Mais, Kartoffel, Rüben, Zuckerrohr, Tapioka Thermische Nutzung: Pflanzenöl: Getreide, Miscanthus, Pappeln/Weiden (Kurzumtrieb), Holz Raps, Palmöl, Soja
Potential und Entwicklung von Biogas
Biomassepotenzial Deutschland 3,5 mio ha ackerfläche für NawaRo = 13 Milliarden Liter Diesel 160 Liter pro Einwohner Ökologische Landwirtschaft: 5% der landwirtschaftlichen Nutzfläche 2,5% der landwirtschaftlichen Produktion Ca. ¼ der Hektarerträge im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft
Nitrat-N Konzentrationen an der Quelle des Fischerbachs im Untersuchungsgebiet Leuk 11/1997 12/2002 Gewässergüte V Gewässergüte IV Gewässergüte III Gewässergüte II 10.06.2005 Bilanzierung diffuser Stoffeinträge 15
Durchschnittliche Nitrat-Gehalte 38 ausgesuchter Quellgewässer im Saarland NO 3 Offen März 2000 Dezember 2002 mg/l Offen Offen Offen Wald Wald Wald Wald Wald Wald Nährstoffaustrag / Gewässerqualität
N-Konzentrationen für den OWK Leuk Auswertung von Messdaten des LfU (2001-2003) und Messungen Projekt WUNEF (1997-2000), 90-Perzentile 10.06.2005 Bilanzierung diffuser Stoffeinträge 17
Gully-Erosion Limbach (Saarland) Bodenerosion / Oberflächen- abfluss Stadtautobahn Saarbrücken Cs-137 / PO4 - Verhältnis von rezenten Kolluvien: Tiefenfunktion Phosphat als Indikator für Alter von Bodensedimenten
Neuartige Waldschäden
Bodenversauerung & Nährstoffversorgung Nachhaltigkeitsanalyse der saarländischen Dauerbeobachtungsflächen ph-werte der Bodenlösungen Von der Heydt 1990-1999 keq/ha/a Ormesheim Altheim Bildstock Fischbach Von der Warndt Mettlach Eft- Otzenhausen Heydt Hellendorf Baseneintrag 1,15 0,98 1,22 0,90 1,01 0,97 0,98 0,84 0,94 Basenfreisetzung 15,69 9,23 0,80 0,84 0,84 0,84 0,20 0,20 0,10 Summe der 16,84 10,21 2,02 1,74 1,85 1,81 1,18 1,04 1,04 Basenzufuhr Basenauswaschung 12,45 6,18 1,31 1,11 1,22 1,14 0,68 0,59 0,60 Zwischenbilanz 4,39 4,03 0,71 0,63 0,63 0,67 0,50 0,45 0,44 Basenfixierung 1,62 1,30 0,65 0,88 1,18 0,78 0,61 0,60 0,31 Summe der 14,07 7,48 1,96 1,99 2,40 1,92 1,29 1,19 0,91 Basenentzüge Bilanz 2,77 2,73 0,06-0,25-0,55-0,11-0,11-0,15 0,13
Biomassepotenzial Saarland 300.000 m³/a Holz = 60 Mio Liter Heizöl/Diesel 120.000 ha LN = 400 Mio Liter Heizöl/Diesel Pro Saarländer ca. 460 Liter Heizöl/Diesel 10000km PKW-Fahrleistung oder 30m² beheizter Wohnraum oder 4600 kwh Strom
Maniok/Tapioca/Casssava
Solare Warmwasserbereitung Moseltal bei Cochem (Rheinland-Pfalz) Solarenergie Photovoltaik Einschränkungen/Konflikte Exposition (SO), Dachflächenneigung... Albedoveränderung -> Mikroklima Freiflächenverbrauch, Landschaftszerschneidung Umweltbelastung (CO2,...) bei der Geräteherstellung
Prognosen Energiemix weltweit
Energiereserven Kohlenstoffbasierte Energiegewinnung ist nicht nachhaltig Fossile Energie zwar noch lange vorhanden (Frage der Wirtschaftlichkeit und Klimaveränderung) Rezente Biomasse keine dauerhafte Alternative aufgrund negativer Umweltauswirkungen Wege aus dem Energie- und Klimaproblem Kurz/Mittelfristig Ausbau von Energie-Einsparpotentialen, Geothermie, (Biomasse), Wind- und Wasserenergie als Teil der Energieversorgung Notwendigkeit der vorübergehenden Nutzung von Kernenergie? Langfristig direkte Nutzung der natürlichen oder künstlichen Kernfusion und der (Tiefen)geothermie Fazit / Thesen
Osterinsel
Herzlichen Herzlichen Dank Dank für für Ihre Ihre Aufmerksamkeit!!