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Prof. Dr. Olav Hohmeyer Kohlekraftwerke und Klimawandel Folie 1Prof. Dr. Olav Hohmeyer Kohlekraftwerke und Klimawandel Folie 1

Neue Kohlekraftwerke und KlimawandelAbsehbare Fehlinvestitionen

Prof. Dr. Olav Hohmeyer

Universität Flensburg

Vice Chair WG III IPCC


Struktur des Vortrags

• Neuste Ergebnisse zum anthropogenen Treibhauseffekt (IPCC 2007)

– Der Einfluss des Menschen auf das Klima

– Auswirkungen des Klimawandels

– Handlungsmöglichkeiten• Die verbleibende Zeit zu handeln

• Unsere Handlungsoptionen

• Die Kosten der Optionen

• Energie – Kern des Problem und Schlüssel zum Erfolg• Kohlekraftwerke in Brunsbüttel oder die programmierte

Pleite• Schlussfolgerungen


Neuste Ergebnisse zum anthropogenen Treibhauseffekt (IPCC 2007)

Der Einfluss des Menschen auf das Klima


Der Treibhauseffekt

J TH 17-07-2001 1 COP6bis/SBSTA

The Greenhouse Effect

Solar radiation

Long-wave radiation

Quelle: Houghton 2001


Konzentrationen der THGsCO2, CH4 und N2O :

weit höher als vor der Industrialisierung

- seit 1750 aufgrund menschlicher Aktivitäten sehr stark gestiegen

Nur geringe Veränderungen vor der Industrialisierung

Quelle: IPCC 2007a (WG I, SPM, S. 3)

Menschlicher Einfluss auf das Klima


Beschleunigter globaler Temperaturanstieg

Period Rate50 0.1280.026100 0.0740.018Years /decade

Quelle: Pachauri und Jallow, 6.2.2007Wärmste 12 Jahre seit 1850:

1998,2005,2003,2002,2004,2006, 2001,1997,1995,1999,1990,2000


Quelle: IPCC 2007a (WG I TS S.62)

Menschlicher Einfluss auf den Klimawandel


Bedeutung der verschiedenen FaktorenBedeutung der verschiedenen Faktoren

Quelle: IPCC 2007a (WG I, SPM S.4)


Zunahme der Treibhausgasemissionen von 1970 bis 2004 um 70%

Quelle: IPCC 2007 (TS WG III, S. 4)



Auswirkungen des Klimawandels


Der Zeitfaktor im Klimasystem

Quelle: IPCC TAR 2001, S. 89


Temperaturanstiegsszenarien bis 2100 (AR4)



Temperaturanstieg bis 2100nach Szenario A2 und B1 (AR4)

Erwärmung über Grönland 2090-2099:• B1: 1 – 3°C (Süd- bis Nordspitze)• A2: 2,5 – 7,5°C (‚Weiter so!‘)

Kritischer Wert 3°C (TAR)Eisvolumen für

7m Meeresspiegelanstieg


A2 B1



Handlungsmöglichkeiten:Die verbleibende Zeit zu handeln


Welche Entwicklungspfade vermeiden die schlimmsten Klimafolgen?

Quelle: IPCC 2007 (TS WG III, S. 19)(Pre industrial temperature to 1960-1990 average about -0.4 °C)



Handlungsmöglichkeiten:Unsere Handlungsoptionen


Wirtschaftliches Vermeidungspotential in 2030 in Gt CO2eq/a

Quelle: IPCC 2007 (SPM WG III, S. 11)


(Present (2004) annual emissions about 45 Gt CO2eq/a)


Verschiedene Vermeidungsoptionen bis 2030 und 2100 (650 / 490-550ppmv CO2-eq)




Handlungsmöglichkeiten:Die Kosten der Optionen


Vermeidungskosten des Klimawandels in 2030

Quelle: IPCC 2007 (SPM WG III, p. 15)


BSP ohne Vermeidung

BSP bei Vermeidung für 445-535 ppmvCO2eq

BSP

Zeit

80%

2007

77%

~1 Jahr

Veranschaulichung der Vermeidungskosten bis 2030

2030Quelle: nach Metz 2007


Energie – Kern des Klimaproblems und

Schlüssel zur Lösung


Fossile Energieträger – der Kern des Problems (Beispiel Deutschland)

Quelle: BMU 2003, S. 32 und UBA 2002, S. 31

14%

19%

17% 17%

33%

87%CO2

EL/FW

Ind.

Anteile GHGs in D 2000:

• CO2: 87%

• CH4: 6%

• N2O: 6%

• HFCS/PFCS: 1%

• SF6: 0,25%

CO2 zu 97% aus Energieumwandlung!

Fossile Energieträgersind 85% des Problems

Gesamtemissionenim Jahr 2000

990 Mt CO2 Eq.

Treibhausgasemissionen in D 2000


Neue Kohlekraftwerke ohne CCS haben viel zu hohe CO2 Emissionen

• Gesamtemissionen 2000: ca. 990 Mt CO2 Eq./a

• Elektrizitätserzeugung: ca. 330 Mt CO2 Eq./a

• Notwendige Reduktion bis 2050 (-80%) auf: ca. 200 Mt CO2 Eq./a

• Verbleibender Anteil Elektrizitätserzeugung: 66 Mt CO2 Eq./a

• Emissionen Brunsbüttel (3x 800 MW Kohle): 13,5 Mt CO2 Eq./a

• Anteil Brunsbüttel an der Stromproduktion 2050: 2 – 3%• Anteil Brunsbüttel an den zulässigen Emissionen: 20%

• Emissionen aller heute geplanten 28 Kohleblöcke: ca. 120 Mt CO2 Eq./a

• Anteil an der Stromproduktion 2050: 15 – 25%• Anteil an den zulässigen Emissionen 2050: 180 – 200%


Energieversorgung ohne CO2 Emissionen Vier Optionen

• Kernenergie• Saubere fossile Brennstoffnutzung• Effizienzsteigerung und Einsparung• Regenerative Energiequellen

– Solarenergie– Windenergie– Biomasse– Wasserkraft– Geothermie


Kernenergie

• Kernenergie birgt erhebliche Risiken von Großunfällen (z. B. Harrisburg, Tschernobyl)

• Die Langzeitsicherheit von Endlagern radioaktiver Abfälle kann auch nach langjähriger Forschung nicht gewährleistet werden

• Massiver Kernenergieeinsatz birgt erhebliche Proliferationsrisiken (Atomwaffenverbreitung)

• Kernenergie hat große Akzeptanzprobleme in der Gesellschaft

Kernenergie ist keine nachhaltige Lösung!


‚Clean‘ Fossil Fuels

• Abtrennung des CO2 vor oder nach der Verbrennung

– Generatorgas (H2 und konzentriertes CO2)

– Reinsauerstoffverbrennung

– Katalytische Abtrennung von CO2 aus dem Rauchgas

• Langfristige (?) Lagerung von CO2 ohne Kontakt zur Atmosphäre– Alte Öl- und Gaslagerstätten – viel zu geringe Kapazität– Saline Tiefenaquifere – begrenzte Kapazität– Einbringung in Ozeane – unklare Risiken

• Probleme:• Dauerhaftigkeit

• Konkurrenz zu Biomasse und Speicherung


Effizienzsteigerung

• Energieeffizienzsteigerungen sind auf allen Stufen der Nutzungsketten möglich

• Je nach Bereich kann der spezifische Primärenergiebedarf um bis zu 90% gesenkt werden

• Im Schnitt ist eine Reduzierung des spezifischen Energiebedarfs um 35-50% möglich

• Es verbleibt aber immer ein substantieller Energiebedarf ! – Nur Teillösung!


Regenerative Energiequellen

Regenerative Energiequellen:

– sind relativ teuer zu nutzen– Sonnen-, Wind- und Wellenenergie schwanken

im Angebot– bei hohem Marktanteil Speicherung notwendig

– stehen noch Milliarden Jahre zur Verfügung

– emittieren kein zusätzliches CO2

– sind relativ umweltfreundlich– die jährliche Sonneneinstrahlung beträgt das

15.000-fache des Weltenergieverbrauchs (3,5 Mill. EJ/a)


Nach: BWE,2004

Das Angebot erneuerbarer Energien

1/15000 der eingestrahlten Solarenergie kann unseren gesamten Energiebedarf decken!


Klimaverträgliche Energieversorgung

• Zwei Säulen einer langfristig klimaverträglichen Energieversorgung:• Rationelle Energienutzung• Regenerative Energiequellen

• Reichen aus, um den Energiebedarf der Menschheit für die nächsten 5 Milliarden Jahre zu decken!

• Energie wird dabei langfristig ca. 30% teurer sein als heute


Kohlekraftwerke in Brunsbüttel oderdie programmierte Pleite


Elektrizitätserzeugung heute: Stromnachfrage und Einspeisung


Quelle: ISET 2007

Stromeinspeisung aus Windenergie in 2007


Fluktuierend Einspeisung und Kraftwerksdispatch


Quelle: Grimm, 2007, S. 9n

Eigenschaften thermischer Kraftwerke


Quelle: Hohmeyer 2003, S. 19

Eignungsgebiete für Windenergie in der deutschen Nordsee

Allein die bisher in der Nordsee geplanten Nutzungsflächen bieten Platz für

mehr als 50 GW

zur Produktion von

mehr als 200 TWh Strom/a


Quelle: Hohmeyer 2003, S. 21

Szenario für den Ausbau der Windenergie in der deutschen Nordsee (50 GW gesamt)

Windenergie aus der Nordsee:

Bis zu 50 GW Leistung


Ausbau Windenergie in der Nordsee11,3 GW bis 2011

Quelle: E.ON Netz 2007

Östlicher Teil (SH) geht zwischen

Büsum und Brunsbüttel ins Netze


• Offshore Windenergie wird ca. 4000 Volllaststunden (Äquivalente) erreichen

• Allein für die Windenergie aus der Nordsee sind schon Netzengpässe absehbar (5 – 6 GW Kapazität)

• Die vorhanden Kapazitäten zwischen Brunsbüttel und HH werden relativ schnell durch Windenergie ausgelastet

• Konventionelle Kraftwerke werden am Standort nur 2.000 bis 3.000 Stunden laufen können

• Kohlekraftwerke sind dann nicht mehr wettbewerbsfähig

• Kohlekraftwerke sind am Standort pleite, bevor sie ans Netz gehen

Netzengpässe und Betriebsstunden

Ausschnitt Netzkarte VDN, 2000


Konsequenzen für den Ausbau des Standortes Brunsbüttel

• Kohle und Kernkraftwerke sind am Standort ökonomisch nicht zu betreiben, sobald der Windstrom aus der Nordsee kommt (ab 2011)

• Gaskraftwerke und Druckluftspeicher können die Windenergie gut ergänzen

• Mittelfristig ist eine Kopplung mit norwegischen Pumpspeicherkraftwerken über eine HGÜ-Verbindung sinnvoll

• Betreiber und Planer von Kohle- und Kernkraftwerken haben gute Gründe die Windenergienutzung in der Nordsee so lange wie möglich zu verhindern


Schlussfolgerungen


Schlussfolgerungen

• Die Zeit drängt, denn der Klimawandel läuft erheblich schneller als wir bisher gedacht haben!

• Kohlekraftwerke sind Bremsklötze für die Lösung des Klimaproblems

• Am Standort Brunsbüttel machen Kohlekraftwerke nicht einmal betriebswirtschaftlich Sinn

• Es ist im Interesse der potentiellen Betreiber keine Kohlekraftwerke (sondern Gaskraftwerke) zu bauen

• Ein Engagement im Bereich der Windenergie und der Speicherung ist sehr viel zukunftsweisender und hilft das Klimaproblem zu lösen

• Eine erfolgreiche Bürgerinitiative wird die Investoren vor großen Verlusten bewahren! (Sie sollten sich bei Ihnen bedanken!)


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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