Physikalisches Kolloquium Heidelberg 15 Mai 2009 ludwig blkow

Physikalisches Kolloquium Heidelberg, 15. Mai 2009 ludwig bölkow systemtechnik Energieversorgung im Umbruch Knappheit und Klimawandel erzwingen Anpassung von Wirtschaft und Gesellschaft Dr. Werner Zittel Ludwig-Bölkow-Systemtechnik Gmb. H · Ottobrunn Zittel@LBST. de

ludwig bölkow systemtechnik • Energieversorgung heute • Treibende Kräfte für einen Wandel • Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung

Weltenergieverbrauch 2006 ludwig bölkow systemtechnik 10, 6 % Kohle 3. 090 Mtoe Öl 3. 890 Mtoe 27, 6 % 2, 2 % 34, 8 % Biomasse ~1. 200 Mtoe Nuklear 241 Mtoe*) (Strom) 2, 3 % Wasser 261 Mtoe*) (Strom) 22, 1 % Gas 2. 475 Mtoe sonstige Erneuerbare ca. 0, 5% *) bei Umrechnung in Primärenergie erhöht sich der Beitrag von Kernenergie auf 635 Mtoe und von Wasserkraft auf 688 Mtoe 1 Mtoe = 1 Mio. Tonnen Öläquivalent Quelle: BP Statistical Review of World Energy 2007 Renewables: WEO 2006

Zitate aus dem Executive Summary des World Energy Outlook 2008 4 Die Weltenergieversorgung ist am Scheideweg. Die derzeitigen Trends sind offensichtlich nicht nachhaltig. Aber das kann und muss geändert werden. ludwig bölkow systemtechnik (“The world’s energy system is at crossroads. Current global trends in energy supply and consumption are patently unsustainable. But than must and can be altered. ”) 4 Bei allen Unsicherheiten können wir sicher sein, dass die Energiewelt im Jahr 2030 deutlich anders aussehen wird als heute (“For all the uncertainties highlighted in this report, we can be certain that the energy world will look a lot different in 2030 than it does today. ”) Quelle: Internationale Energie Agentur (World Energy Outlook), 12. November 2008

World Energy Outlook 2008 (Internationale Energieagentur) Mtoe*) ludwig bölkow systemtechnik Erdöl Kohle Gas Biomasse Atomenergie**) Solar/Wind/Geothermie Wasserkraft Jahr Der Energieverbrauch ist Quelle: - fossil dominiert - räumlich und zeitlich ungerecht verteilt - lässt keinen Spielraum für künftige Entwicklung benachteiligter Regionen Historische Daten - BP Statistical Review of World Energy Outlook - International Energy Agency 2008 *) Mtoe = Mio. Tonnen Öläquivalent **) Wirkungsgrad 38%

• Energieversorgung heute • Treibende Kräfte für einen Wandel - limitierte Senken (Treibhauseffekt) - limitierte Quellen (Öl, Kohle, Gas, Uran) - innovative Energietechnologien (Regenerative Energien, Effizienz) • Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung ludwig bölkow systemtechnik

Globale Durchschnittstemperatur 1850 - 2005 ludwig bölkow systemtechnik Quelle: Hadley Center, 2008

Vergleich gemessene und berechnete Temperaturentwicklung • Energieversorgung heute • Treibende Kräfte für einen Wandel - limitierte Senken (Treibhauseffekt) - limitierte Quellen (Ressourcen) - Innovative Energietechnologien (Regenerative Energien, Effizienz) • Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung ludwig bölkow systemtechnik Gemessene Temperatur Berechnet mit CO 2 -Emissionen Berechnet ohne CO 2 -Emissionen

Beobachtete Temperatur 1860 - 2005 und IPCC Prognose bis 2100 ludwig bölkow systemtechnik °C IPCC-Prognose November 2000 IPCC, 2000 6 5 4 3 2 1 0 -1 1900 2000 2100 IPCC 2005

Prinzip des Treibhauseffektes Weltraum 107 W/m 2 342 W/m 2 232 W/m 2 ~3 W/m 2 Glas bzw. Atmosphäre 104 W/m 2 168 W/m 2 390 W/m 2 Spurengase 323 W/m 2 ~3 W/m 2 Erde Temperatur ohne Atmosphäre T = - 17°C Natürlicher Treibhauseffekt: T = + 32°C anthropogener Treibhauseffekt: T = + 1°C ludwig bölkow systemtechnik

Zunehmende Extremwerte des Wetters ludwig bölkow systemtechnik Beispiel: Temperaturveränderung in Mittelengland Zunahme des Mittelwertes um 1, 6°C auf 16, 9°C ergibt 25 mal soviele Tage über 17, 3°C als vorher

Unaufgelöster Widerspruch der Industriegesellschaft bezüglich einer klimaneutralen Energiepolitik ludwig bölkow systemtechnik Mtoe/a (Mio Tonnen Öläquivalent/Jahr) Business-as-usual: notwendig für Wachstum Sonst. Kohle Gas Öl Emissionsreduktion: notwendig für Klimaschutz Jahr Datenquelle: BP Statistical Review of World Energy

• Energieversorgung heute • Treibende Kräfte für einen Wandel - limitierte Senken (Treibhauseffekt) - limitierte Quellen (Öl, Kohle, Gas, Uran) - innovative Energietechnologien (Regenerative Energien, Effizienz) • Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung ludwig bölkow systemtechnik

Bücher zum Thema: Mai 2009 1. Auflage 2002; Neuauflage 2008 ludwig bölkow systemtechnik Autoren: Colin J. Campbell Frauke Liesenborghs Jörg Schindler Werner Zittel www. energiekrise. de www. energywatchgroup. de

Zitate ludwig bölkow systemtechnik 4 „Wir werden jetzt eine globale Energiekrise erleben. Ich weiß, das haben Sie schon einmal gehört, aber diesmal ist es ernst“ ("We are now facing a global energy crisis. I know you´ve heard this before, but this time it´s for real. “) Hiroyuki Yoshino, Präsident von Honda Dezember 1998 4 „Der Krieg im Irak war ein Krieg um Zugang zu Erdöl“ Daniele Ganser, ASPO Schweiz, März 2009 4 „Wir sollten das Öl verlassen bevor das Öl uns verlässt“ Fatih Birol, Internationale Energieagentur 2008

Entwicklung des Rohölpreises bis Oktober 2007 $/bbl ludwig bölkow systemtechnik US First purchase price / Ab 1997 zusätzlich: Nymex Monatsendwerte 4 -facher Anstieg real 2. 5 -facher Anstieg in 2 Jahren nominal Jahr Quelle: Die Monatswerte des „US First Purchase Price“ wurde den Internetseiten des US Do. E entonommen. Die Daten vor 1974 wurden durch Anpassung der Datensätze für 1974 aus BP Statistical Review of World Energy errechnet Die Umrechnung in nominale Preise (Basis 2006) erfolgte durch die LBST anhand von jährlichen Inflationsraten aus BP Statistical Review of World Energy. Die Nymex Monatsendwerte wurden http: //futures. tradingcharts. com/chart/CO/M/? saveprefs=t&xshowdata=t&x. Charttype=b&xhide_specs=f&xhide_analysis=f&xhide_survey=t&xhide_news=f entnommen

Entdeckung von Erdöl und Anzahl der fündigen Aufschlußbohrungen (außerhalb von Nordamerika) ludwig bölkow systemtechnik 1990 -2000: 50 Gb mit 1, 700 NFW 1980 -1990: 100 Gb mit 2, 600 NFW onshore 2000 -2005: 19 Gb mit 890 NFW 1970 -1980: 200 Gb mit 1, 900 NFW [Gb] 1960 -1970: 330 Gb mit 1, 650 NFW Bis 1960: 870 Gb mit 2, 250 NFW offshore Ludwig-Bölkow-Systemtechnik Gmb. H, 2007 Source: IHS Energy 2006 Anzahl der fündigen Aufschlußbohrungen, sog. New Field Wildcats (NFW)

Ölfunde und Ölförderung (1920 -2005) Mrd Barrel/a ludwig bölkow systemtechnik Ölfunde Ölförderung Jahr Quelle: IHS Energy/ASPO

Proved reserves Thousand million barrels ludwig bölkow systemtechnik Quelle: BP Statistical Review of World Energy

Neubewertung von Reserven ohne neue Funde Milliarden Barrel (Gb) ludwig bölkow systemtechnik Weltreserve ca. 1034 bill. Barrel (140 Mtoe) Iran “political reserve” ca. 300 Gb Irak Venezuela Kuwait Ölförderung seit 1980 Saudi Arabien Abu Dhabi Source: BP Statistical Review of World Energy

Warum wachsen die Reserven mit der Zeit? Schätzung des Explorateurs: Schätzung des Ökonomen: Angabe in Jahresberichten: => so groß wie vertretbar ludwig bölkow systemtechnik so vorsichtig wie vertretbar Was sicher mit getätigten Bohrungen förderbar ist Zunahme der Fördersonden lässt Reserven wachsen Öl Gas Öl Wasser Öl

Größtes Ölfeld Nordamerikas, Prudhoe Bay: Förderrückgang trotz eines Reservewachstums Entwicklung der insgesamt förderbaren Ölmengen Ölförderung Prudhoe Bay Quelle: Department of Natural Resources, Division of Oil and Gas 2006 Annual Report and Jeremy Gilbert, BP ludwig bölkow systemtechnik

Grundsätzliche Fördermuster endlicher Ressourcennutzung ludwig bölkow systemtechnik Zeit Annahme: 15 identische Felder mit konstanter Förderrate bis zur Erschöpfung nach 10 Jahren Jedes Jahr wird ein neues Feld erschlossen

Grundsätzliche Fördermuster endlicher Ressourcen ludwig bölkow systemtechnik Zeit

Entwicklung der Ölförderung: Typisches Förderprofil eines Ölfeldes Ölförderung ludwig bölkow systemtechnik 1. tes Feld Zeit

Entwicklung der Ölförderung: Ausweitung der Förderung Ölförderung ludwig bölkow systemtechnik 2. tes Feld 1. tes Feld Zeit

Entwicklung der Ölförderung: Regionales Fördermaximum Ölförderung ludwig bölkow systemtechnik Fördermaximum 3. tes Feld 2. tes Feld 1. tes Feld Zeit

Entwicklung der Ölförderung: Verzögerung bei neuen Feldern Ölförderung ludwig bölkow systemtechnik Fördermaximum 3. tes Feld 2. tes Feld 1. tes Feld Zeit

UK - Rohölproduktion aller bis Ende 2006 angeschlossenen Felder Förderrate [Mio m 3] ludwig bölkow systemtechnik Vergangenheit Zukunft EUR: 32 Gb Decline: 6 -8% p. a. Jahr Datenquelle: DTI April 2007

Die Ölförderung außerhalb GUS und der OPEC*) *) inkl. Indonesien und Venezuela ludwig bölkow Mb/Tag Denmark 04 Yemen 01 Oman 01 Australia 2000 Ecuador 99 Colombia 99 Venezuela 98/68 Argentina 98 Malaysia 97 Gabon 97 Syria 95 India 95 Egypt 93 Indonesia 77 Romania 76 Canada (conv. ) 74 Germany 67 Austria 55 Vietnam systemtechnik Thailand Eq. Guinea Sudan, Chad Neutral Zone Brazil Angola China Mexico 04 Norway 01 UK 99 Alaska 89 NGL Rest-USA 71 Go. M Texas 71 Jahr Datenquelle: IHS 2006; PEMEX, petrobras; NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, January 2008 Analysis and 2007 estimate: LBST

Blick auf ein altes kalifornisches Ölfeld ludwig bölkow systemtechnik California-Bild

ludwig bölkow systemtechnik Ölförderplattformen im Golf von Mexiko nach dem Sturm Ivan 2004 (links: Medusa oben: ENSCO 64)

Entwicklung des Rohölpreises bis Oktober 2007 $/bbl ludwig bölkow systemtechnik US First purchase price / Ab 1997 zusätzlich: Nymex Monatsendwerte 4 -facher Anstieg real 2. 5 -facher Anstieg in 2 Jahren nominal Jahr Quelle: Die Monatswerte des „US First Purchase Price“ wurde den Internetseiten des US Do. E entonommen. Die Daten vor 1974 wurden durch Anpassung der Datensätze für 1974 aus BP Statistical Review of World Energy errechnet Die Umrechnung in nominale Preise (Basis 2006) erfolgte durch die LBST anhand von jährlichen Inflationsraten aus BP Statistical Review of World Energy. Die Nymex Monatsendwerte wurden http: //futures. tradingcharts. com/chart/CO/M/? saveprefs=t&xshowdata=t&x. Charttype=b&xhide_specs=f&xhide_analysis=f&xhide_survey=t&xhide_news=f entnommen

Ölförderung der acht größten westlichen Ölkonzerne Mb/Tag ludwig bölkow systemtechnik Unocal Conoco. Phillips Eni Repsol Texaco Chevron. Texaco Total Arco Amoco Enterprise 50% TNK BP Shell Mobil Exxon Quelle: Quartalsberichte der Firmen, Mai 2009 Exxon. Mobil

Shell: Ölförderung und Ausgaben für Exploration und Förderung Mb/Tag E&P-Ausgaben (Mrd $) Teersand Enterprise Europa Sonstige Ausgaben für E&P USA Jahr Quelle: Quartalsberichte, Shell, August 2008 ludwig bölkow systemtechnik

Gewinne (“Net Income” oder “profit”) ludwig bölkow systemtechnik Source: Quarterly reports of Exxon. Mobil, BP and Shell

Ausgaben für Exploration und Förderung Mrd. $ Ölpreis [$/bbl] Joint. Venture (BP-TNK) Ölpreis Merger (Enterprise) BP Shell Exxon. Mobil Zeit Datenquelle: Quartalsberichte von Exxon. Mobil, BP und Shell ludwig bölkow systemtechnik

Die Ölförderung außerhalb GUS und der OPEC*) *) inkl. Indonesien und Venezuela ludwig bölkow Mb/Tag Denmark 04 Yemen 01 Oman 01 Australia 2000 Ecuador 99 Colombia 99 Venezuela 98/68 Argentina 98 Malaysia 97 Gabon 97 Syria 95 India 95 Egypt 93 Indonesia 77 Romania 76 Canada (conv. ) 74 Germany 67 Austria 55 Vietnam systemtechnik Thailand Eq. Guinea Sudan, Chad Neutral Zone Brazil Angola China Mexico 04 Norway 01 UK 99 Alaska 89 NGL Rest-USA 71 Go. M Texas 71 Jahr Datenquelle: IHS 2006; PEMEX, petrobras; NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, January 2008 Analysis and 2007 estimate: LBST

Die Ölförderung außerhalb GUS und der OPEC*) *) inkl. Indonesien und Venezuela ludwig bölkow systemtechnik Mb/Tag Jahr Datenquelle: IHS 2006; PEMEX, Petrobras; NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, January 2008 Forecast: LBST estimate, 18 January 2008

Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl) ludwig bölkow systemtechnik Mb/Tag Re gi on en na ch Fö rd er m ax im um : Nigeria 05 Mexiko 04 Dänemark 04 Jemen 01 Norwegen 01 Oman 01 Australien 2000 Großbritannien 99 Ekuador 99 Kolumbien 99 Venezuela 98/68 Argentinien 98 Malaysia 97 Gabun 97 Syrien 95 Indien 95 Ägypten 93 Alaska 89 Indonesien 77 Rumänien 76 Kanada (konv. ) 74 USA 70 Deutschland 67 Österreich 55 Jahr Datenquelle: historische Daten IHS-Energy 2006; soweit verfügbar, wurden Daten von Firmen und nationalen Institutionen benutzt (z. B. PEMEX, Petrobras ; Abare, NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, Saudi Aramco, OPEC), Mai 2008 Analyse and Daten für 2007 : soweit möglich auf obigen Quellen basierend, LBST, Mai 2008

Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl) ludwig bölkow systemtechnik Mb/Tag Re gi on en na ch Fö rd er m ax im um : Russische Föd. 07 Nigeria 05 Mexiko 04 Dänemark 04 Jemen 01 Norwegen 01 Oman 01 Australien 2000 Großbritannien 99 Ekuador 99 Kolumbien 99 Venezuela 98/68 Argentinien 98 Malaysia 97 Gabun 97 Syrien 95 Indien 95 Ägypten 93 Alaska 89 Indonesien 77 Rumänien 76 Kanada (konv. ) 74 USA 70 Deutschland 67 Österreich 55 Jahr Datenquelle: historische Daten IHS-Energy 2006; soweit verfügbar, wurden Daten von Firmen und nationalen Institutionen benutzt (z. B. PEMEX, Petrobras ; Abare, NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, Saudi Aramco, OPEC), Mai 2008 Analyse and Daten für 2007 : soweit möglich auf obigen Quellen basierend, LBST, Mai 2008

Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl) ludwig bölkow systemtechnik Regionen evtl. nach Fördermaximum: Mb/Tag Angola 08 VAE 06 Kuwait 06 Saudi Arabien 05 Re gi on en na ch Fö rd er m ax im um : Russische Föd. 07 Nigeria 05 Mexiko 04 Dänemark 04 Jemen 01 Norwegen 01 Oman 01 Australien 2000 Großbritannien 99 Ekuador 99 Kolumbien 99 Venezuela 98/68 Argentinien 98 Malaysia 97 Gabun 97 Syrien 95 Indien 95 Ägypten 93 Alaska 89 Indonesien 77 Rumänien 76 Kanada (konv. ) 74 USA 70 Deutschland 67 Österreich 55 Jahr Datenquelle: historische Daten IHS-Energy 2006; soweit verfügbar, wurden Daten von Firmen und nationalen Institutionen benutzt (z. B. PEMEX, Petrobras ; Abare, NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, Saudi Aramco, OPEC), Mai 2008 Analyse and Daten für 2007 : soweit möglich auf obigen Quellen basierend, LBST, Mai 2008

Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl) ludwig bölkow systemtechnik Regionen evtl. nach Fördermaximum: Mb/Tag Angola 08 VAE 06 Kuwait 06 Saudi Arabien 05 Re gi on en na ch Fö rd er m ax im um : Russische Föd. 07 Nigeria 05 Mexiko 04 Dänemark 04 Jemen 01 Norwegen 01 Oman 01 Australien 2000 Großbritannien 99 Ekuador 99 Kolumbien 99 Venezuela 98/68 Argentinien 98 Malaysia 97 Gabun 97 Syrien 95 Indien 95 Ägypten 93 Alaska 89 Indonesien 77 Rumänien 76 Kanada (konv. ) 74 USA 70 Deutschland 67 Österreich 55 Schweröl/Teersand (Kanada u. Venezuela) Katar Aserbaidschan Kasachstan Thailand, Eq. Guinea Sudan, Pakistan Irak Iran Neutrale Zone Brasilien Libyen Algerien China Regionen vor dem Fördermaximum Jahr Datenquelle: historische Daten IHS-Energy 2006; soweit verfügbar, wurden Daten von Firmen und nationalen Institutionen benutzt (z. B. PEMEX, Petrobras ; Abare, NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, Saudi Aramco, OPEC), Mai 2008 Analyse and Daten für 2007 : soweit möglich auf obigen Quellen basierend, LBST, Mai 2008

Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl) Regionen evtl. nach Fördermaximum: Mb/Tag Angola 08 VAE 06 Kuwait 06 Saudi Arabien 05 Re gi on en na ch Fö rd er m ax im um : Russische Föd. 07 Nigeria 05 Mexiko 04 Dänemark 04 Jemen 01 Norwegen 01 Oman 01 Australien 2000 Großbritannien 99 Ekuador 99 Kolumbien 99 Venezuela 98/68 Argentinien 98 Malaysia 97 Gabun 97 Syrien 95 Indien 95 Ägypten 93 Alaska 89 Indonesien 77 Rumänien 76 Kanada (konv. ) 74 USA 70 Deutschland 67 Österreich 55 ludwig bölkow systemtechnik Jahr Datenquelle: historische Daten IHS-Energy 2006; soweit verfügbar, wurden Daten von Firmen und nationalen Institutionen benutzt (z. B. PEMEX, Petrobras ; Abare, NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, Saudi Aramco, OPEC), Mai 2008 Analyse and Daten für 2007 : soweit möglich auf obigen Quellen basierend, Werte für kleine Staaten geschätzt, LBST, Juni 2008

Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl) Regionen evtl. nach Fördermaximum: Mb/Tag Angola 08 VAE 06 Kuwait 06 Saudi Arabien 05 Re gi on en na c h Fö rd er m ax im um : Russische Föd. 07 Nigeria 05 Mexiko 04 Dänemark 04 Jemen 01 Norwegen 01 Oman 01 Australien 2000 Großbritannien 99 Ekuador 99 Kolumbien 99 Venezuela 98/68 Argentinien 98 Malaysia 97 Gabun 97 Syrien 95 Indien 95 Ägypten 93 Alaska 89 Indonesien 77 Rumänien 76 Kanada (konv. ) 74 USA 70 Deutschland 67 Österreich 55 ludwig bölkow systemtechnik Jahr Datenquelle: historische Daten IHS-Energy 2006; soweit verfügbar, wurden Daten von Firmen und nationalen Institutionen benutzt (z. B. PEMEX, Petrobras ; Abare, NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, Saudi Aramco, OPEC), Mai 2008 Analyse and Daten für 2007 : soweit möglich auf obigen Quellen basierend, Werte für kleine Staaten geschätzt, LBST, Juni 2008

Globale Ölproduktion – Peak Oil is "now" ludwig bölkow systemtechnik WEO 2008 Source: Energy Watch Group, “Crude Oil – The Supply Outlook“, October 2007 www. energywatchgroup. org

Alberta Teer sand ludwig bölkow systemtechnik http: //www. usask. ca/education/ideas/tplan/sslp/yukon/mappage. htm

Geologischer Querschnitt durch die Teersandregion in Alberta ludwig bölkow systemtechnik

Die Zukunft der Ölförderung? ludwig bölkow systemtechnik „High Tech“ Ölquelle

Schmutzwasserbecken von Syncrude Canada Ltd. ludwig bölkow systemtechnik http: //collections. ic. gc. ca/oil/index 1. htm

Kanadische Ölförderung 1960 -2020 Mb/Tag ludwig bölkow systemtechnik history Bitumen (7 Gb) Heavy oil (6. 3 Gb) Total conv oil production (18 Gb) Source, 1975 -2005 data National Energy Board, CDA 1960 -1974 data US-Do. E-Energy Information Administration 2007: Estimate by NEB, April 2008 -2020 Forecast, tar sands based on CERI-study, October 2005, conventional and heavy oil based on LBST estimate offshore Synthetic crude oil (10 Gb) oil sands brutto (20 Gb)

• Energieversorgung heute • Treibende Kräfte für einen Wandel - limitierte Senken (Treibhauseffekt) - limitierte Quellen (Öl, Kohle, Gas, Uran) - innovative Energietechnologien (Regenerative Energien, Effizienz) • Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung ludwig bölkow systemtechnik

Die künftige Gasförderung aus Sicht der europäischen Gaswirtschaft ludwig bölkow systemtechnik Quelle: Eurogas 2008

UK – Gas Förderung ludwig bölkow systemtechnik [Mrd. m 3] Der Beitrag neuer Felder eines jeden Jahres ist zusammengefasst Jahr Quelle: DTI Januar 2008

Uk – Gas Förderung Vergangenheit Prognose ludwig bölkow systemtechnik Mrd m 3/Jahr Noch nicht entdeckt ? Quelle: DTI, Januar; 2008; Prognose: LBST Jahr

Die Gasförderung in OECD Europa Mrd. m 3/Jahr ludwig bölkow systemtechnik ) rf (W a d e B 008 2 O E ? zu sä tzl ich es LN LN Importe aus G G ? Im GUS, Nordafrika po rte (bis 2020 konst, ko Danach – 3% p. a. ) ns tan t Sonst. Länder No rwe Deutschland Italien Niederlande gen UK Jahr Historical data: OECD 2008, DTI 2009, NPD 2009, BP 2008; Forecast: LBST 2009

• Energieversorgung heute • Treibende Kräfte für einen Wandel - limitierte Senken (Treibhauseffekt) - limitierte Quellen (Öl, Kohle, Gas, Uran) - innovative Energietechnologien (Regenerative Energien, Effizienz) • Vier Thesen zur künftigen Energieversorgung ludwig bölkow systemtechnik

Worldwide possible coal production ludwig bölkow systemtechnik M toe WEO 2006: Reference scenario East Asia LA subbituminous China lignite OECD Europe Afri ca bit um bituminous lignite su bb ino us South bituminous FSU itu bit u mi Asia no us m in ou s lignite OECD Pacific OECD North America lignite subbituminous Year

Wartende Kohleschiffe vor Newcastle Port, Australien ludwig bölkow systemtechnik

• Energieversorgung heute • Treibende Kräfte für einen Wandel - limitierte Senken (Treibhauseffekt) - limitierte Quellen (Öl, Kohle, Gas, Uran) - innovative Energietechnologien (Regenerative Energien, Effizienz) • Vier Thesen zur künftigen Energieversorgung ludwig bölkow systemtechnik

Gegenwärtiger Trend der Kernenergienutzung Installierte Leistung [GW] Neue Reaktoren [GW/Jahr] ludwig bölkow systemtechnik Gegenwärtiger Trend (Neubau: 3 GW/Jahr) istung rte Le Installie Jahr Quelle: International Atomic Energy Agency (IAEA), Februar 2008 Prognose: LBST, Oktober 2008; Annahmen: Betriebsdauer 40 Jahre, Bauzeit 5 Jahre

Notwendiger Reaktorneubau, um das gegenwärtige Niveau zu halten Installierte Leistung [GW] Neue Reaktoren [GW/Jahr] ludwig bölkow systemtechnik Gegenwärtiger Trend (Neubau: 3 GW/Jahr) Notwendiger Reaktorneubau, um 370 GW Leistung zu erhalten istung rte Le Installie Nicht realisiert! Jahr Quelle: International Atomic Energy Agency (IAEA), Februar 2008 Prognose: LBST, Oktober 2008; Annahmen: Betriebsdauer 40 Jahre, Bauzeit 5 Jahre

World wide uranium resources and cum. production ludwig bölkow systemtechnik <130 $/kg. U <80 $/kg. U <40 $/kg. U 2005: 2007: Produced Source: NEA 2006, 2008 RAR IR kt Uranium

Uranium resources and cum. production by country ludwig bölkow systemtechnik Resources: RAR < 40 $/kg. U < 80 $/kg. U <130 $/kg. U 2007 IR Already produced Source: NEA 2008, BGR 1995 < 40 $/kg. U < 80 $/kg. U <130 $/kg. U kt Uranium

Uranium resources and cum. production by country Kanada RAR ludwig bölkow systemtechnik $/kg. U < 40 < 80 $/kg. U <130 $/kg. U Südafrika IR < 40 $/kg. U < 80 $/kg. U <130 $/kg. U Russ. Föderation Australien Kasachstan 2005 2007 Niger Ukraine Source: NEA 2008, BGR 1995 kt Uranium

Weltweite Uranförderung und Bedarf der Kernreaktoren 1950 - 2008 kt Uran ludwig bölkow systemtechnik Daten für 2008 liegen noch nicht vollständig vor Reaktorbedarf Usbekistan Deutschland Namibia Russland USA Niger Kasachstan Australien Kanada Datenquelle: NEA 2006‚ Für 2006 Daten von http: //www. uic. com. au/nip 41. htm; 2007 Daten , UIC, NRCan Feb 2008, USA March 2008, http: //www. kazatomprom. kz/cgi-bin/index. cgi? nc 222&version=en http: //www. world-nuclear. org/info/inf 23. html Grafik und Analyse: LBST-update Feb 2009 für CDA, Aus, USA, Kasachstan, Namibia, Niger

EWG-Szenario der globalen Uranförderung (mit Datenbasis 2005) WEO 2006 -Alternative Policy Scenario Fuel demand of reactors ludwig bölkow systemtechnik WEO 2006 Reference Scenario Constant Capacity as of 2005 RA RA R+ IR * ) R< kt Uranium Supply gap 2006 -2020: 180 – 260 kt Uranium Stocks: appr. 200 kt Uranium 13 < 13 0 0 : kg $/ $/ kg U 96 2 3, U kt Reasonably Assured Resources (RAR) < 40 $/kg: 1, 947 kt. U Year For details on uranium resource/reserve analyses, see EWG Report No. 1/ 2006 „Uranium“: http: //www. lbst. de/publications/studies__e/2006 EWG-uranium__e. html : 4 , 7 43 kt U *) IR = Inferred Resources

EWG-Szenario der globalen Uranförderung (mit Datenbasis 2008) WEO 2006 -Alternative Policy Scenario Fuel demand of reactors ludwig bölkow systemtechnik WEO 2006 Reference Scenario Constant Capacity as of 2005 RA RA R+ IR * ) R< kt Uranium Supply gap 2006 -2020: 180 – 260 kt Uranium Stocks: appr. 200 kt Uranium 13 < 13 0 0 : kg $/ $/ kg U 96 2 3, U kt Reasonably Assured Resources (RAR) < 40 $/kg: 1, 947 kt. U Year For details on uranium resource/reserve analyses, see EWG Report No. 1/ 2006 „Uranium“: http: //www. lbst. de/publications/studies__e/2006 EWG-uranium__e. html : 4 , 7 43 kt U *) IR = Inferred Resources

• Energieversorgung heute • Treibende Kräfte für einen Wandel - limitierte Senken (Treibhauseffekt) - limitierte Quellen (Öl, Kohle, Gas, Uran) - innovative Energietechnologien (Regenerative Energien, Effizienz) • Vier Thesen zur künftigen Energieversorgung ludwig bölkow systemtechnik

Innovative Energiewandlungstechnologien (Regenerative Energien) ludwig bölkow systemtechnik Anteil am: Primär Energie verbrauch Strom Wärme Verkehr Endenergie

Größtes Solar beheiztes Haus Europas ohne Zusatzheizung (Schweiz) (Wohnfläche 1344 m²) Querschnitt Solarkollektoren (276 m²) Isolation (20 cm) Quelle: www. jenni. ch Warmwasserspeicher im Treppenhaus (200. 500 liter) ludwig bölkow systemtechnik

Weltweit installierte Solarkollektorfläche ludwig bölkow systemtechnik Mio m² In China ca. 1% des Wärmebedarfs (50 -70 TWh) Quelle: Datenbasis LBST 2007

Weltgrößter Markt für Solaranlagen – China ludwig bölkow systemtechnik Quelle: Auer, AEE INTEC 2001

Installierte PV Leistung – Welt ludwig bölkow systemtechnik GW MW/yr Produktionskapazität Quelle: EPIA, Photon, 2007

Installierte Windenergieleistung - Welt GW ludwig bölkow systemtechnik ~10% Anteil an der Stromproduktion Zubaurate 15% p. a. Zubaurate 30% p. a. Jahr Quelle: EWEA 2009; Wind. Force 10, 2004

Wegweiser in eine nachhaltige Energiezukunft ludwig bölkow systemtechnik Ø Ein Umbau unserer Energieversorgung ist unvermeidlich Ø Unser heutiges System ist weder effizient noch intelligent Ø Energiedienstleistungen intelligenter organisieren Ø Postfossile Mobilität Ø Gestaltung des Wandels statt Verlängerung des Status Quo

• Energieversorgung heute • Treibende Kräfte für einen Wandel - limitierte Senken (Treibhauseffekt) - limitierte Quellen (Öl, Kohle, Gas, Uran) - Innovative Energietechnologien (Regenerative Energien, Effizienz) • Thesen zur künftigen Energieversorgung ludwig bölkow systemtechnik

Grundstrukturen der Energieversorgung in der Agrargesellschaft ludwig bölkow systemtechnik Wind/Wasser Mechanische Arbeit Solarthermie Photosynthese Weide Feld Tier Mensch Mechanische Arbeit Wald Holz Wärme Energiemangelgesellschaft: Fläche und Naturrhythmen bestimmen Energieverfügbarkeit

Übergang zur Industriegesellschaft ludwig bölkow systemtechnik Wasser Fossile Energiespeicher (chemische Energie) Mechanische Arbeit Wärme

Die Dynamik der industriellen Energienutzung ludwig bölkow systemtechnik Wasser Hohe Energiedichte und Hohe Leistungsfähigkeit: => Beschleunigung Fossile Energiespeicher (chemische Energie) + Mechanische Arbeit Wärme Positive Rückkopplung = exponentielles Wachstum

Grundstrukturen der Energieversorgung in der Industriegesellschaft ludwig bölkow systemtechnik Wasser Fossile Energiespeicher (chemische Energie) Speicher Strom Mechanische Arbeit Wärme Entkopplung von Naturrhythmen durch Energiespeicher Zeitmangelgesellschaft Uran

Übergang zur Postfossilen Industriegesellschaft ludwig bölkow systemtechnik Wind/Wasser PV Fossile Energiespeicher (chemische Energie) Speicher Strom Mechanische Arbeit Wärme Uran

Übergang zur Postfossilen Industriegesellschaft ludwig bölkow systemtechnik Wind/Wasser PV Solarthermie Biomasse Speicher Strom Mechanische Arbeit Wärme Geothermie

Grundstrukturen der Energieversorgung in der postfossilen Industriegesellschaft ludwig bölkow systemtechnik Wind/Wasser Speicher Solarthermie PV Speicher Biomasse Chemischer Speicher Strom Mechanische Arbeit Wärme Geothermie

Merkmale der regenerativen Energievollversorgung ludwig bölkow systemtechnik • • • Alle Energie kommt von regenerativen Energieträgern Die direkte Stromerzeugung aus Sonnenlicht bildet die Basis Jede Energieform kann in jede andere transformiert werden (Arbeit, Wärme, Strom) Tages- und jahreszeitliche Muster bestimmen die Energieverfügbarkeit Regional unterschiedliche Verfügbarkeit Die verfügbare Fläche begrenzt das Energieangebot • • Speicherung nur mit großem technischem Aufwand möglich Anpassung der Energieverfügbarkeit an den Verbrauch (Transport) Anpassung des Energieverbrauchs an die Verfügbarkeit (DSM) Stärkere Kopplung des Aktivitätsrhythmus an Naturrhythmus

Theoretisches Potenzial ludwig bölkow systemtechnik

Theoretisches, technisches und realisiertes Potenzial ludwig bölkow systemtechnik Quelle: LBST 2007

Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung These 1: Wir stehen am Beginn eines Strukturwandels der Energieversorgung, der zu einer Neuorientierung der gesamten Wirtschaft führen wird Energieverbrauch + Erdgas Kohle Erdöl Erneuerbare Energie Quelle: AWEO 2006, LBST • nach der Neujustierung des „Energiekompasses“ wird jede Investition in „richtige“ Technologie gehen • Energieeffizienz wird wichtig ludwig bölkow systemtechnik

Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung ludwig bölkow These 2: systemtechnik Der energieintensive Lebensstil der Bewohner der Industrienationen ist nicht auf alle Menschen übertragbar Energieverbrauch/Einwohner USA Deutschland China Nepal Quelle: LBST 2007 Konsequenz: Nachdenken über gerechtere Verteilung /effizientere Nutzung der Ressourcen Þ Bedarf an effizienten Technologien wird schnell zunehmen (Effizient auf allen Ebenen von Energieerzeugung, Transport, Verteilung, Endanwendung / Verkehr / Industrie / Gebäude)

Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung These 3: Die Energiezukunft ist Strom dominiert Erneuerbare Kohle Strom als „Primärenergie“ (Sonne, Wind, Wasser) Erdgas Erdöl Erneuerbare Biomasse, Geothermie Kraftstoff Quelle: AWEO 2006, LBST Fossile Energieträger Strom Regenerativer Strom hat andere Eigenschaften als fossile Energieträger: • schwerer speicherbar • starrere Kopplung zwischen Erzeugung und Verbrauch ludwig bölkow systemtechnik

Kraftstoffe aus Biomasse PV ~39000 Jahresertrag an Kraftstoff je Hektar Fläche ~6000 Das Potenzial der Biomasse ist begrenzt Ct. L Teersande Quelle: LBST Wind Biomasse RME Bt. L Eth. CH 4 • • Wasserstoff Nutzungskonkurrenz (Nahrung, Baumaterial, unterschiedliche energetische Nutzung) Klimaveränderung (Reduktion landwirtschaftliche Nutzflächen) Wasserbedarf (Mensch, Nahrungsmittel, Industrie, Energiepflanzen) Düngemitteleinsatz ist Energie- und Ressourcen-intensiv (Phosphorkreislauf) ludwig bölkow systemtechnik

Welt: Landflächennutzung und Bedarf für Ernährung/Energieerzeugung ludwig bölkow systemtechnik Siedlungsfläche Wasserfläche (Binnengewässer) Eiswüste Steinwüste Steppe, Weidefläche „Woodland“ Wald Mosaik (mit teilweise Anbaufläche) Mosaik (mit hauptsächlich Anbaufläche) Ackerboden 2500 m² 100 m²

Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung These 5: Der Verkehrsbereich wird stromabhängig E-moto r Electricity from Photovoltaics Akku H 2 from Photovoltaics H 2 from Wind CG H 2 from Biomass Ethanol Quelle: LBST 2007 Fuel production [GJ/ha] Entwicklungslinien: Verbrennungsmotor Hybridfahrzeug Plug-in Hybrid Fahrzeug Brennstoffzellen-Fahrzeug mit Wasserstoff hybridisiert Elektrofahrzeug ? ludwig bölkow systemtechnik

Die Aufgaben für die Zukunft • Umbau der Energieversorgung ludwig bölkow systemtechnik • Energiedienstleistungen effizienter bereitstellen • Erneuerbare Energiepotenziale intensiv nutzen • Postfossile Mobilität: die Dominanz des Autos beenden • Gestaltung des Wandels statt Verlängerung des Status Quo • Es gibt viele Optionen • Es gibt viele Optimierungsmöglichkeiten Wir müssen zu einem nachhaltigen Lebensstil finden!

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ! Mai 2009 1. Auflage 2002; Neuauflage 2008 ludwig bölkow systemtechnik Autoren: Colin J. Campbell Frauke Liesenborghs Jörg Schindler Werner Zittel www. energiekrise. de www. energywatchgroup. de