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Interaktion zwischen Klimawandel und Technik. Eine Herausforderung und Notwendigkeit zum Überleben Dr. Stefan Lechtenböhmer Leiter der Forschungsgruppe.

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Präsentation zum Thema: "Interaktion zwischen Klimawandel und Technik. Eine Herausforderung und Notwendigkeit zum Überleben Dr. Stefan Lechtenböhmer Leiter der Forschungsgruppe."—  Präsentation transkript:

1 Interaktion zwischen Klimawandel und Technik. Eine Herausforderung und Notwendigkeit zum Überleben Dr. Stefan Lechtenböhmer Leiter der Forschungsgruppe Zukünftige Energie- und Mobilitätsstrukturen Diskussionsveranstaltung: Klimawandel als gesellschaftliche Herausforderung Goethe-Institut Bosnien und Herzegowina in Zusammenarbeit mit den DAAD Alumni und der Maschinenbaufakultät, Sarajevo 13. Oktober 2010, Sarajevo

2 Wuppertal Institut 2 Inhalt Klimawandel und Ressourcenknappheit als zentrale Herausforderungen einer nachhaltigen Gesellschaft Klima Peak oil und kritische Ressourcen Worauf stellen wir uns ein? Szenarien nachhaltiger Energiesystem Umbau der Energiesysteme und Infrastrukturen: Megatrend und Leitmarkt der Zukunft 13. Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo

3 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Der Klimawandel wird ein bestimmendes Thema des 21. Jahrhunderts bleiben Ziel: Verringerung der Treibhausgasemissionen um ca. 60% bis 2050 d.h. in Industrieländern um ca. 80 bis 90% 1) The IPCC survey presents a total of six scenarios assuming different development of population, economy and use of CO 2 abatement measures 2) Close to Business-As-Usual (BAU) Source: Stern Review, IPCC 2007 IPCC 2007 Erwärmungsszenarien ************ Extreme Weather Catastrophes Damages in Bn. USD Fluten in Deutschland (2002) Schäden: 9,2 Mrd. Euro Hitzewelle in Europa (2003): Schäden: 10–17 Mrd. Euro Beispiele:... und mögliche erste Auswirkungen

4 Wuppertal Institut Oktober 2010 Wie viel CO 2 können wir noch emittieren? Um unter +2°C zu bleiben: Mrd t CO 2 bis 2050 Quellen: Hare 2007, Meinshausen 2009, Rahmstorf 2009 (40% davon wurde von bereits emittiert) Verbleibendes Emissionsbudget weltweit ( ): 1000 Mrd. t CO 2 Drastische Emissionsminderungen in Industrieländern sind erforderlich: – bis 2050: -80% bis -95% (oder mehr) – Je schneller desto besser – d.h. eine massive und schnelle Veränderung der Investitionspfade ist notwendig Auch in den übrigen Ländern sind nur noch geringe Emissionszuwächse möglich Wir müssen unsere Energiesysteme und unsere Infrastrukturen neu denken und entwickeln! Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo

5 Wuppertal Institut 5 Globale Szenarien der IEA Strategien zur Verringerung der Emissionen 13. Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Globale CO 2 -Emissionen in Mrd. t

6 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Ein nachhaltiges Weltenergie-Szenario: Energy (R)evolution Scenario (Greenpeace 2007) Details 2050: Energieeinsatz nahezu halbiert: 422 EJ statt 810 EJ (BAU) Anteile Erneuerbarer: 70% (Strom) and 65% (Wärme); Kernenergieausstieg Ausbau der KWK (Gas; Biomasse); Biomass überwiegend stationär genutzt 50% CO 2 -Reduktion von 23 Mrd t/a (2003) auf 11,5 Mrd t/a Verringerung der Kosten der Stromerzeugung um 1/3 (Source: DLR (Ger); Ecofys (NL) on behalf of Greenpeace and Europ.Renewable Energy Council, 2007) Energieeffizienz (48% Einsparung ggü. BAU) Erneuerbare Energien (Faktor 4-5, von 45%) Fuel switch (Verdoppelung des Erdgasanteils)

7 Wuppertal Institut 7 Deutschland: Aktuelle Energieszenarien Umbau zu einem regenerativen Energiesystem 13. Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo

8 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Ein klimaverträgliches Szenario: Technologiekompontenten Drastische Steigerung der Energieeffizienz – Energieeffizienz müsste mindestens 50% der Lösung erbringen – Geeignetes Ziel: +20% in 2020 gegenüber BAU in G8 +5 – Oder: +30% in 2030 ggü. BAU Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung Ausbau erneuerbarer Energien – in der Strom- und Wärmeerzeugung (und im Verkehr) Brennstoffwechsel, v.a. zu Erdgas Weitere Optionen: – Kernenergieausbau? – Kohlenstoffabscheidung? – Wasserstoffwirtschaft? – Kohlehydrierung???

9 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Technologiebedarf bis 2050 und benötigte Entwicklungszeiträume Gebäudesektor: sofortiger Start erforderlich Verkehrstechnik: z.T. 2 Generationen möglich Hocheffiziente Elektroanwendungen: 2 Generationen möglich Ziele für 2050 haben direkte Implikationen für heutige Infrastruktur- entscheidungen Quelle: Jochem 2004, 16

10 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Die Zukunft der Energietechnik ist dezentral (er) Erneuerbare Energien Wind Biomasse Sonne Wasser Erdwärme Mikroturbinen Kraft-Wärme-Kälte- Kopplung Abwärmenutzung Hybride Technologien Solarthermie/ konv. Heizung Wasserstofftechnologien Brennstoffzelle Effizienztechnologien Autarke Anwendungen Null-Emissionsgebäude Nachhaltige Energiespeicher (dezentral) Dezentrale Energie- versorgung Virtuelle Netze

11 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Mögliche Alternative: das Effizienzkraftwerk? Bausteine eines Effizienz-Kraftwerks 20kV 0,4kV 100k V Industrie Energiespeicher Brennstoffzelle Biomasse- Kraftwerk WE A PV Haushalt e Verbraucher bzw. Laststeuerung

12 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Optionen für die globale Energieversorgung Global link (regenerativer Stromverbund auf HGÜ-Basis) Solar Wind Wasser Geothermie EURO-MED mögliche weitere Verbindungen Quelle: DLR 2002 Technische Angebots- potenzial Nordafrika TWh (ca. 100*Weltstrombedarf)

13 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Was würde es kosten? Globale Kosten-Potentialkurve für THG-Minderungsmaßnahmen ggü. BAU Quelle: The McKinsey Quarterly

14 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Erneuerbare Energien auf dem Weg, die kostengünstigste Stromerzeugungsoption zu werden Schwerpunkt: Effizienzsteigerung bei Fossilen Energiepolitik verschärft Einsparungen intensiviert höhere Energiesteuern Vorbildfunktion öffentliche Hand Quelle: Wuppertal Institut u.a 2005

15 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Städte und Metropolen: Wichtige Quellen des Problems und zentraler Ort der Lösung Städte bedecken rd. 1% der Erdoberfläche sind Heimat für 50% (bald 60%) der Weltbevölkerung sind durch Klimawandel stark betroffen Städte sind Ursache nutzen rd. 75% der Energie stoßen ca. 80% der Treibhausgasemissionen aus Städte sind Ort der Lösung Städte sind die Köpfe unseres Wirtschaftssystems und Orte von Kreativität und Entwicklung Das Beispiel München 2058: Umbau der Gebäude-, Verkehrs- und Energieinfrastrukturen Ziel-Szenario: 750 kg CO 2 pro Kopf und Jahr (-90%) (ohne Luftverkehr und Güterimporte) Weitgehende CO 2 -Freiheit als ökonomische Chance Emissionen München

16 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo 3 Leitprinzipien zur Transformation urbaner Infrastrukturen zu klimaverträglichen Smart Cities Hocheffizienz in allen Nachfragesektoren (Haushalte, Gewerbe, Handel, Dienst- leistungen, Industrie, Verkehr); d.h.: erheblich weniger Energiebedarf bei gleichem Nutzen. Anpassung der Gebäude-, Wärme-, Strom- und Verkehrsinfrastrukturen an die erheblich verminderte Nachfrage und zur Untertützung der Transformation. Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energiequellen.

17 Wuppertal Institut 17 Nachhaltige Energiesysteme: Megatrend und Leitmarkt der Zukunft China: bereits heute mit führend bei Photovoltaik und Windkraft 13. Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo

18 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo... und die Wachstumsraten sind enorm hoch

19 Wuppertal Institut Oktober 2010 Stefan Lechtenböhmer / Sarajevo Umsatz der Umweltbranche versechsfacht sich - Fahrzeugbau wird als Leitindustrie abgelöst

20 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


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