Geschichte und Zukunft von Energiesystemen

HSG Master Kurs. Wahlfach im Bereich Nachhaltigkeit.

HSG Master Kurs. Wahlfach im Bereich Nachhaltigkeit.


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Langue Deutsch
Catégorie Gestion d'entreprise
Niveau Université
Crée / Actualisé 08.12.2016 / 12.12.2016
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Wie viel % des Energiemix sind Erdöl?

•50% des Energiemix sind Erdöl

Was ist die zentrale Herausforderung bei Strom aus erneuerbaren Energiequllen?

Speicherung (aufgrund der volatilen Produktion)

Wie viel Erdöl braucht die Welt pro Tag?

In Fass?

(Wie viel Liter ist ein Barrel?)

In Suptertankern?

95 Millionen

(159 Liter)

ca. 40

Preisentwicklung Erdöl pro Fass

1950

2000

2008 - 2014 

1950: 2 Dollar

2000: 20 Dollar

2008 - 2014: ca. 100 Dollar

Erdölproduktion Saudi Arabien pro Tag

Ca. 10 Mio. Fass

Bevölkerung in den Jahren

0

1300

1800

2011

  • 0:       300 Millionen
  • 1300: 600 Millionen
  • 1800: 1 Milliarde
  • 2011:  7Milliarden
    • 1850 Erdöl
    • 1945 Atomenergie

Definition Peak Oil

Das globale Ölfördermaximum (engl. peak oil) ist das zeitliche Maximum der weltweiten Förderrate von Rohöl. Dem Konzept eines Ölfördermaximums liegt die Annahme zugrunde, dass die Ölförderung und -produktion bereits lange vor der endgültigen Erschöpfung der Ölreserven aufgrund von mehreren Faktoren, insbesondere des nachlassenden Öldrucks der Felder, ein historisches Maximum erreichen wird und die Produktion danach unumkehrbar abfällt

US Ölverbrauch und Förderung

  • US Ölverbrauch: 20 mbd
    • Förderung 13 mbd
    • Davon Rohöl 9 mbd
    • Import 7 mbd

Energieträger: Erneuerbar vs. nicht erneuerbar

  • 8:4
  • Sonne, Wind, Wasser, Kehricht, Geothermie, Biomasse (z.B. Holz), Biogas (z.B Kompost), Effizienz
  • Erdöl, Gas, Kohle, Atom

Verhältnis nicht erneuerbare vs. erneuerbare Energie 2010

80 : 20

Anteil Energie-importe CH an Energiebedarf CH

80%

Mit welchen 3 Strategien kann das Problem der volatilen Stromproduktion bei erneuerbaren Energien angegangen werden?

Intelligente Netze (Smart-Grids)

Geographische Diversifikation

Technologische Diversifikation

Verteilung der Produktionskapazitäten von Wind, Sonne und Biomasse über das Jahr.

Welche Interessengruppen sind für eine schnelle Energiewende, welche für eine langsame?

Anteil der erneuerbaren Energien am Strommix

Anteil der erneuerbaren Energien am gesmaten Energiemix

Stromm 55%

Gesamt 20%

Peak Oil weltweit der konventionellen Ölförderung (ohne Fracking, Ölsand etc.)

75 mbd

Energetische Amortisationszeit der Solarzelle (PV)

  • Typischer Wirkungsgrad in Mitteleuropa: 25 – 30 %
  • Amortisationszeit: 1.5 bis 3 Jahre
  • Lebensdauer: ca. 20 Jahre

Definition Grid-Parity

 

Netzparität (engl. grid parity) ist der Zustand gleicher Stromgestehungskosten erneuerbarer Energieträger im Vergleich zum Strompreis konventioneller elektrischer Energie.

Wie viele Atomkraftwerke gibt es in der CH?

Wie heissen Sie?

Wie viele Energie zum gesamten Strommix stuern sie bei?

Beznau 1 (ca. 5 %)

Beznau 2 (ca. 5 %)

Gösgen  (ca. 10 %)

Leibstadt (ca. 10 %)

Mühleberg (ca. 5 %)

total 35%

Definition Super-Grid

super grid is a wide area transmission network that makes it possible to trade high volumes of electricity across great distances. It is sometimes also referred to as a "mega grid".

Typische Produktionskurve eines Ölfelds

Wann wurde der globale Peak Oil aus konventionellen Quellen erreicht?

2005

(bei ca. 75 mbd)

Wie viel gibt die Schweizer Bevölkerung pro Monat ca. für Erdölprodukte aus?

1 Milliarde CHF (ohne Steuern)

Defintion Fracking

Hydraulic Fracturing oder kurz Fracking ist eine Methode zur Erzeugung, Weitung und Stabilisierung von Rissen im Gestein einer Lagerstätte im tiefen Untergrund, mit dem Ziel, die Permeabilität (Durchlässigkeit) der Lagerstättengesteine zu erhöhen. Dadurch können darin befindliche Gase oder Flüssigkeiten leichter und beständiger zur Bohrung fließen und gewonnen werden.

Beim Fracking wird durch eine Bohrung, unter hohem Druck von typischerweise mehreren hundert Bar eine Flüssigkeit („Fracfluid“) in den geologischen Horizont, aus dem gefördert werden soll, gepresst. Als Fracfluid dient Wasser, das zumeist mit Stützmitteln, wie z. B. Quarzsand, und Verdickungsmitteln versetzt ist. Üblicherweise werden zunächst im Zielhorizont mehrere abgelenkte Bohrungen (Laterale) mittels Richtbohren angelegt, wobei der Bohrmeißel schichtparallel geführt wird.

Anteil Kohle am globalen Primärenergieverbrauch?

Ca. 30%

Nach Öl zweitwichtigster Energieträger

Reserves-to-production Ratio

Defintion

Kohle

Öl

The Reserves-to-production ratio (RPR or R/P) is the remaining amount of a non-renewable resource, expressed in time. While applicable to all natural resources, the RPR is most commonly applied to fossil fuels, particularly petroleum and natural gas. The reserve portion (numerator) of the ratio is the amount of a resource known to exist in an area and to be economically recoverable (proved reserves). The production portion (denominator) of the ratio is the amount of resource produced in one year at the current rate.[1]

RPR = (amount of known resource) / (amount used per year)

Kohle ca. 114 Jahre

Öl ca. 50 Jahre

Umweltschädlichkeit verschiedener Energieträger

Carbon bubble

Unter der Kohlenstoffblase (auch "CO2-Blase" oder "Carbon Bubble") versteht man eine angenommene Überbewertung von Unternehmen im Bereich der fossilen Brennstoffe, die sich aus der Unvereinbarkeit des auf dem Kopenhagener Klimagipfel vereinbarten 2-°C-Klimazieles sowie der Ausbeutung und Nutzung weiter Teile der momentan bekannten Lagerstätten an fossilen Brennstoffen wie ErdölKohle und Erdgas ergeben soll. Vertreter dieser Theorie sprechen von einer Spekulationsblase.

Um eine Erwärmung um mehr als 2 °C zu verhindern, müssten weite Teile der momentan bekannten Reserven fossiler Energieträger ungenutzt bleiben; dabei droht eine deutliche Wertminderung für zahlreiche Unternehmen der fossilen Energiewirtschaft, die die Förderrechte an einem Großteil dieser Reserven bereits erworben und in ihren Bilanzen als Vermögenswert eingestellt haben.

Definition Divestment

Unter Divestment, dem Gegenteil von Investment, versteht man die Veräusserung von Vermögenswerten, mit denen man direkt oder indirekt an einer in Ungnade gefallenen Institution beteiligt ist

Energistrategie 2015 des Bundes

Senkung Energieverbrauch  im Vergleich zu 2000

  • bis 2020
  • bis 2035

 

2020: - 16%

2035: - 43%

Anteil der erneuerbaren Energien am Primärenergieverbrauch 2015 CH / DE

 

CH: 20%

DE: 13%

Wie viele Atomkraftwerke gibt es weltweit?

Ca. 400

Welche Atomkraftwerke stehen in der Schweiz aktuell still?

Beznau 1 und Leibstadt

Wie viel Strom braucht die Schweiz pro Jahr?

Ca. 60 Terrawattstunden

Was ist graue Energie?

Die Energiemenge, die für die Herstellung von einem Produkt notwendig ist (inkl. Transport, Lagerung, Verkauf, Entsorgung..). 

Was sind die zentralen Massnahmen der Energiestrategie 2050?

  • Steigerung der Energieeffizienz
  • Ausbau und Förderung der erneuerbaren Energien
  • CO2-Abgabe für Gebäudesanierungen einsetzen
  • Verschärfung der Emissionsvorschriften für PKW

Was ist Laufwasserkraft?

Ein Laufwasserkraftwerk ist ein Wasserkraftwerk, bei dem der Zufluss oberhalb des zugehörigen Stauwehrs und der Abfluss unterhalb des Kraftwerks im Regelbetrieb stets gleich sind, also kein Aufspeichern von Wasser zur ökonomischeren Nutzung bei Verbrauchs- und Zuflussschwankungen erfolgt. Andere Namen sind Laufkraftwerk oder auch Flusskraftwerk.

Welche drei Lösungsoptionen gibt es, um dem Flexibilitätsbedarf bei der Energieversorgung zu begegnen?

  • Speicher
  • Energie Management (Flexible Kraftwerk- und Nachfragesteuerung)
  • Smart Grid

Wie kann Strom gespeichert werden?

Tag vs. Nacht

  • Pumpspeicherkraftwerke
  • Batterien

Sommer vs. Winter

  • Power-to-Gas
  • Speicherseen (Regulation des Abflusses eines Laufwasserkraftwerks)

Weitere Option, um räumlichem Flexibilitätsbedarf zu begenen

  • Dezentrale Speicherung, Sektorkoppelung

Definition Grid Parity Photovoltaik

Punkt, an dem die Kosten von selbst produziertem PV-Strom für den Endverbraucher genau gleich hoch sind wie die Kosten für den Zukauf von Strom von einem Stromanbieter.