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Klima und Energie Tel.: (49) 0681/ 302-2737; Fax /302-4676 (für größere

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Präsentation zum Thema: "Klima und Energie Tel.: (49) 0681/ 302-2737; Fax /302-4676 (für größere"—  Präsentation transkript:

1 Klima und Energie Tel.: (49) 0681/ ; Fax / (für größere Homepage: Dr. Gerhard Luther Universität des Saarlandes, FSt. Zukunftsenergie c/o Technische Physik – Bau E26 D Saarbrücken EU - Germany V_EKW3_0fUebersicht_Energiesparen_CO2SequesterKernenergie-Fusion-Sonstige.ppt

2 0. Klima <> Energie 1. Der Problemdruck - Warum müssen wir handeln 1.1 Ein Entwicklungsproblem 1.2 Ein Energieproblem (Endlichkeit der Ressourcen; Lieferengpässe : Preise) 1.3 Ein Klimaproblem 2. Wo stehen wir und was ist zu erwarten 2.1 CO2 und Energieeinsparung in BRD 1990 – Trend und Trend-brechende Aktivitäten: 2.2a Zum Reizthema: Vorzeitiges Abschalten der AKWs 3. Einige Trendbrecher zur CO2-Einsparung 3.1 Sonnenenergie (Offshore Wind, Biomasse, direkte Umwandlung) 3.2 Energieeinsparung beim Verbrauch 3.3 Fossile Kraftwerke hoher Effizienz Strategische Reserve: demnächst: 3.4 Fossile Kraftwerke mit CO2 Sequester 3.5 Solarthermische Kraftwerke im Süden vermutlich bald: 3.6 Kernkraftwerke der Generation IV (inhärent sicher, nachhaltig, Proliferations-gesichert) vielleicht: 3.7 Fusionsreaktor ( Iter, Demo, Proto, >> Standard FuKw) Klima und Energie Hier gehts weiter

3 1. Grundsätzlich vorhandene Einsparpotentiale Licht Kommunikation (PC) Standby-Verluste Elektrische Antriebe Personenkraftwagen Raumwärme 2. Tatsächliche Minderungsraten im Gebäudebereich Energieeinsparung beim Verbrauch 3.2

4 Beispiel Raumwärme: Passivhausstandard Quelle: W. Feist, Passivhaus-Institut Darmstadt: Energieeffizienz bei Gebäuden – dargestellt am Beispiel Passivhaus, DPG2003-AKE DPG2003-AKE 3.21_1

5 3.21_2

6 Fossile Kraftwerke hoher Effizienz 3.3

7 Quelle: DPG Klimastudie 2005, Abb.3, p.23; Urquelle: Engelhard, RWE Power AG, 2005 Nettowirkungsgrade neu in Betrieb gehender Braunkohlekraftwerke

8 Quelle: DPG Klimastudie 2005, Abb5, p.25; /Nitsch et.al. 2004/ Erdgas befeuerte GuD- Kraftwerke Entwicklungspotential Gasturbine Dampf

9 Strategische Reserve demnächst: 3.4 Fossile Kraftwerke mit CO2 Sequester 3.5 Solarthermische Kraftwerke im Süden vermutlich bald: 3.6 Kernkraftwerke der Generation IV (inhärent sicher, nachhaltig, Proliferations-gesichert) vielleicht: 3.7 Fusionsreaktor ( Iter, Demo, Proto, >> Standard FuKw)

10 Fossile Kraftwerke mit CO2 Sequester 3.4

11 Das Prinzip: CO2 vom Kraftwerk direkt in die Endablagerung ohne Umweg über die Atmosphäre Bildquelle: Lars Strömberg, Vattenfal, A future CO2 free Power Plant for Coal, AKE2004H_01StrömbergAKE2004H_01Strömberg

12 Quelle: Lars Strömberg, Vattenfal, A future CO2 free Power Plant for Coal,Folie 3*, AKE2004H_01StrömbergAKE2004H_01Strömberg 42,7% 34,0%

13 Solarthermische Kraftwerke 3.5

14 1. Konzentrierende Solarkollektoren, da höhere Temperaturen erforderlich Spiegel oder Linsen als Auffangflächen ( das ist billiger als PV –Module) Nur das direkte Sonnenlicht wird genutzt Nachführung der Auffangfläche Das geht aber sehr viel besser in Sonnenländern als in unseren Breiten. 2. Einbindung in Kraftwerksprozess ermöglicht: kurzzeitige Zwischenspeicherung von Wärme Hybridbetrieb mit fossilem Brennstoff (H2?, Biomasse? ) möglich (Solaranlage ist sozusagen ein alternativer Kessel ) Solare Erwärmung des Arbeitsstoffes eines Dampfkraftwerkes:

15 Prinzipien der Solarkonzentration Solarturm Parabolrinnen Paraboloid BQuelle: DPG2005_Klima, Abb.10.1, p.80

16 Die fünf 30 MW SEGS Kraftwerke bei Kramer Junction, California, USA SEGS = Solar Electric Generating Systems Quelle: M. Geyer e.a.: Parabolrinnensysteme ; FVS - Themen2002 Solare Kraftwerke, Abb.1, p.14

17 Technische Daten der SEGS – Kraftwerke 350 MW, seit Jahren einwandfreier Betrieb Quelle: M. Geyer e.a.: Parabolrinnensysteme ; FVS - Themen2002 Solare Kraftwerke, Tabelle 1, p.15

18 BQuelle: DPG2005_Klima, Abb.10.2, p.84 Urquelle : BMU Erwartete Stromgestehungskosten solarthermischer Kraftwerke unter verschiedenen Randbedingungen

19 Quelle: SolarMillenium Pressefoto; SolarMillenium_EuroTroughDemoLoop_inCalifornia_vonOben_mitAuto.jpg

20 Am 11. Februar 2006 erfolgte in Boulder City, Nevada, USA, der erste Spatenstich für das 64 MW Solarkraftwerk Nevada Solar One. Herzstück sind die SCHOTT Solar-Receiver aus Mainz, EU-Germany. Nevada Solar One soll im Juni 2007 ans Netz gehen Quelle: Fa. Schott, Mainz

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22 Kernkraftwerke mit neuen Visionen 3.6

23 Link zum Original im AKE-Archiv Quelle: J.U.Knebel: Neue Kernreaktoren der Generation 4. Vortrag auf der Jahrestagung der DPG, Berlin2005 Quelle:

24 Link zum Original im AKE-Archiv Quelle: J.U.Knebel: Neue Kernreaktoren der Generation 4. Vortrag auf der Jahrestagung der DPG, Berlin2005

25 Link zum Original im AKE-Archiv Quelle: J.U.Knebel: Neue Kernreaktoren der Generation 4. Vortrag auf der Jahrestagung der DPG, Berlin2005

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27 Fusion 3.7 Kernfusion 10 Mrd. bar 10 Mio K

28 ITER der entscheidende Schritt zum Fusionsreaktor G. Janeschitz Leiter Programm Fusion Forschungszentrum Karlsruhe Zur Originalquelle:

29 Main Features of the ITER Design Divertor 54 cassettes Central Solenoid Nb 3 Sn, 6 modules Outer Intercoil Structure Toroidal Field Coil Nb 3 Sn, 18, wedged Poloidal Field Coil Nb-Ti, 6 Machine Gravity Supports (recently remodelled) Blanket Module 421 modules Vacuum Vessel 9 sectors Cryostat 24 m high x 28 m dia. Port Plug (IC Heating) 6 heating 3 test blankets 2 limiters/RH rem. diagnostics Torus Cryopump 8, rearranged

30 ITER-Standortentscheidung 28. Juni 2005 in Moskau ITER Site Cadarache France Direct Construction Cost ~ 4 billion Licensing/Construction 9 years Operation 20years ~ 250 million Euro/year International Organization 600 staff Visiting researchers Staffing Cost ~ 1 billion for first 10 years

31 How do we size a Reactor class Fusion machine (1) Triple Product Diagramm ITER- neu alt

32 Strategy for achieving commercial fusion power, The Fast Track Fusion power technology – DEMO-relevant Plasma physics Facilities Technology Decision point commercial fusion power Fast Track ITER-relevant technology Experimental electrical power production Tokamak physics (ASDEX-UP, JET) Concept improvements, Stellarator DEMO PROTO commercial fusion power DEMO and PROTO combined ITER 14 MeV neutron source

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34 Zusammenfassung 1. Stürmische Entwicklungsländer, knappe Reserven, manifester Climate Change 2. Deutschland hat sein CO2 –Einsparziel -25% in 2005 deutlich verfehlt. Trotz aller Bemühungen, viel Geld und viel Schulden. 3. Es müssen trendbrechende zusätzliche CO2 Einsparungen erfolgen: Moderne fossile Kraftwerke und Erdgas statt Kohle (- CO 2 ) Biomasse, insbesondere Biokraftstoffe (-) Offshore Wind (-) Wesentlich mehr Energie einsparen (-) 5. Strategischer Einstieg : Solarkraftwerke im Süden (- CO2) CO2 –Sequester (-) 4. Die geplante vorzeitige AKW-Stillegung kostet mindestens (+) 100 Mt CO2/a und konterkariert alle CO2-Einsparbemühungen. Wir dürfen weder Zeit noch Mittel vergeuden 5.


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