Bayreuther Forum Kirche und Universität

Unsere Energieversorgung

Fakten von heute, Perspektiven für morgen

Prof. Dr.-Ing. D. Brüggemann

Dr.-Ing. A. Obermeier

15. November 2003

Forum_db.ppt

Energiebedarf − Beispiele aus dem täglichen LebenForum_db.ppt

Ethische Fragen des EnergieverbrauchsForum_db.ppt

• globale Verteilung

• endliche Vorräte

• globale Umweltbeeinflussung (Treibhauseffekt)

• Chancen und Risiken von Technologien

Energieträger und EnergiequellenForum_db.ppt

Fossile Energieträger KohleErdölErdgas

Kernbrennstoffe Uran (Kernspaltung)Deuterium, Lithium (Kernfusion)

Erneuerbare Energiequellen SolarthermiePhotovoltaikBiomasseWindenergieWasserkraftWellenenergieMeeresströmung

Gezeitenenergie

Geothermie

Sola

rstr

ahlu

ng

Beispiele zu Größenordnungen und UmrechnungenForum_db.ppt

1 J Hammer (1 kg) ca. 10 cm hochheben

1 kJ Glühlampe (100 W) brennt 10 sec

1 MJ Stromverbrauch eines Staubsaugers (1,8 kW) in 9 Minuten

1 GJ 440 km Fahrt mit Mittelklasse-Pkw (7l Benzin/100 km)

1 TJ Heizwert von ca. 30.000 l Heizöl

1 PJ Rohölmenge, die weltweit in ca. 3,5 Minuten gefördert wird

1 EJ jährlicher Erdgasverbrauch aller Haushalte in Deutschland

1 kWh = 3,6 MJ

1 t SKE = 29,3 GJ

1 toe = 41,9 GJ

EnergiebegriffeForum_db.ppt

Primärenergienoch keiner Umsetzung unterworfen

Endenergievom Endverbraucher bezogen

Umwandlung(en)

Beispiele

BraunkohleRohöl

Raffinerie Heizkraftwerk

FernwärmeStrom

HeizölBenzin

Entwicklung des weltweiten PrimärenergieverbrauchsForum_db.ppt

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

Jahr

Prim

ären

ergi

ever

brau

ch [

EJ/a

]KernenergieBiomasseWasserkraftGasÖlKohle

Öl

Kohle

Gas

Kernenergie

sonstigeregenerative

EnergienWasserkraftBiomasse und Abfälle

Weltweiter Primärenergieverbrauch nach EnergieträgernForum_db.ppt

Bezugsjahr 2001

35,8 %

23,0 %

20,9 %

10,8 %

6,8 %

2,2 %0,5 %

Die 10 wichtigsten VerbraucherstaatenForum_db.ppt

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Süd-Korea

Großbritannien

Kanada

Frankreich

Deutschland

Japan

Indien

Russland

China

USA

Primärenergieverbrauch [EJ/a]Bezugsjahr 2001

Primärenergieverbrauch und BruttoinlandsproduktForum_db.ppt

Bezugsjahr 2001

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340

Primärenergieverbrauch pro Einwohner [GJ/a]

Brut

toin

land

spro

dukt

pro

Ein

woh

ner

[US

$ (9

5)/a

]

USA

Kanada

Frankreich

Russland

Deutschland

Japan

Großbritannien

globaler Mittelwert

Mittel- und SüdamerikaChina

AfrikaAsien (ohne China)

Bangladesch

CO2-Emissionsfaktoren fossiler EnergieträgerForum_db.ppt

0

20

40

60

80

100

120

Braunkohle Steinkohle Erdöl Erdgas

CO2-

Emis

sion

sfak

tor

[kg/

GJ]

Verhältnis CO2-Emission zu PrimärenergieverbrauchForum_db.ppt

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Afrika

Frankreich

Mittel- und Südamerika

Asien

Kanada

Japan

Großbritannien

globaler Mittelwert

Deutschland

Russland

USA

China

CO2-Emission/Primärenergieverbrauch [kg/GJ]Bezugsjahr 2001

Staaten mit hohem Energieimport bzw. -exportForum_db.ppt

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30

Primärenergie [EJ/a]Netto-Export Netto-Import

Russland

Saudi Arabien

NorwegenVenezuela

Australien

Kanada

SpanienFrankreich

Süd-Korea

DeutschlandJapan

USA

Primärenergiegewinnung und –verbrauch in DeutschlandForum_db.ppt

0 1 2 3 4 5 6

Wasser-/Windkraft

sonst. Energieträger

Kernenergie

Gas

Kohle

Mineralöl

Primärenergie [EJ/a]

GewinnungVerbrauch

Bezugsjahr 2002

Endenergieverbrauch in Deutschland nach SektorenForum_db.ppt

Verkehr29 %

Haushalte30 %

Industrie25 %

Gewerbe, HandelDienstleistung

16 %

Gesamtverbrauch9,2 EJ/a

Bezugsjahr 2002

IEA-Szenario des weltweiten PrimärenergieverbrauchsForum_db.ppt

0

100

200

300

400

500

600

700

800

2001 2010 2030

Jahr

Prim

ären

ergi

ever

brau

ch [

EJ/a

]sonstige EnergienWasserkraftKernenergieGasÖlKohle

IEA-Szenario des weltweiten PrimärenergieverbrauchsForum_db.ppt

0

100

200

300

400

500

600

700

800

2001 2010 2030

Jahr

Prim

ären

ergi

ever

brau

ch [

EJ/a

]AfrikaLateinamerikaAsien ohne ChinaChinaNaher OstenReformländerOECD

Statische Reichweite von EnergieträgernForum_db.ppt

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Brutreaktor

LWR mit Aufbereitung

Leichtwasserreaktor (LWR)

Summe fossile Energieträger

Gas

Öl

Kohle

Jahre

Reservenzusätzliche Ressourcen

4100 Jahre7800 Jahre

Kernbrennstoffe im:

Statische Reichweite der weltweiten ErdgasreservenForum_db.ppt

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Jahre

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Reservenstat. ReichweiteFörderung

Res

erve

n [1

012

m³]

bzw

. Rei

chw

eite

[a]

Förd

erun

g [1

012

m³/

a]

Verteilung der Kohle-ReservenForum_db.ppt

26%21%0%

24%12%

2%

6%

9%

Verteilung der Erdöl-ReservenForum_db.ppt

6%

4%65%

6%2%

10%

7%

0%

Verteilung der Erdgas-ReservenForum_db.ppt

5%

6%35%

38%3%

5%

7%

1%

Weltweite Potenziale regenerativer EnergienForum_db.ppt

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

Solar

strah

lung

Biomas

se

Wind

Geoth

ermie

Was

serkr

aftW

ellen

ener

gie

Gezeit

en

Pote

nzia

l [EJ

/a]

Angebotspotenzialtechn. nutzbares Potenzialgenutztes Potenzial

2500000 100000

0,16 k.A. 0,11 1,8 k.A. k.A.0,01

Quelle: Kaltschmitt, IEA

Potenziale regenerativer Energien in DeutschlandForum_db.ppt

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Solar

ener

gie

Geoth

ermie

Umge

bung

swär

me

Wind

Biomas

se

Was

serkr

aft

Pote

nzia

l [PJ

/a]

techn. nutzbares Potenzialgenutztes Potenzial

6 0,4 k.A. 40

265

74

Quelle: Kaltschmitt, IEA

Jährliche Zuwachsraten in OECD-StaatenForum_db.ppt

Bezugszeitraum 1990-2001

0 5 10 15 20 25

Solar/Wind/Gezeiten

flüssige Biomasse/Biogas

feste Biomasse

Geothermie

Wasserkraft

Erneuerbare Energien

Primärenergieverbrauch

Jährliche Zuwachsrate [%]

FazitForum_db.ppt

Die Energiefrage hat mehrere ethische Aspekte:

• globale Ungleichverteilung der Ressourcen und des Verbrauchs fairer Ausgleich von Angebot und Nachfrage

• zeitliche Begrenzung fossiler Energievorräterationeller Umgang mit solchen Energieformen; Ersatz durch regenerative Energien, soweit sinnvoll (!)

• global ungleicher Wirtschaftsstandard Bereitstellung von Technologien für Entwicklungsländer

FazitForum_db.ppt

Die Energiefrage hat mehrere ethische Aspekte:

• regionale und globale Konsequenzen lokalen Handelnsregionale Umweltbelastung (Schadstoffe, Radioaktivität);globale Klimaveränderung durch CO2 (?)

• Bewertung der Vor- und Nachteile der EnergieformenFakten sachlich diskutieren und bewerten;bei Bewertung umfassende (!) Bilanzen ziehen;Risiken erkennen, aber nicht dramatisieren;vernünftiges Handeln politisch und gesellschaftlich vermitteln