TEWK Teil 1

„Peak Oil“ geht davon aus, dass die Produktion der Erdölfelder nach einer gewissen Zeit abnimmt. In der Summe aller Erdölfelder führt das dazu, dass irgendwann das Fördermaximum überschritten sein wird. Es ist allerdings umstritten wann dieser Zeitpunkt ist. Während einige Experten das Maximum als bereits überschritten ansehen, meinen andere, dass es noch viele Jahre dauern wird bis das der Fall sein wird.

-        Es stellt sich die Frage, was Konsumenten bereit sind für das Erdöl zu bezahlen.

-        Je höher die Zahlungsbereitschaft, desto mehr Erdölvorkommen die bisher unrentabel waren können erschlossen werden und entsprechend wird der Zeitpunkt des „Peak Oil“ hinausgeschoben.

-        Beispiele für lokale „Peak Oil“-Ereignisse sind etwa die Nordsee oder den mexikanischen Teil des Golfs von Mexiko, wo die Produktion seit einigen Jahren fällt. Bisher konnte diese Produktion aber durch das Erschliessen anderer Förderregionen und Quellen kompensiert werden.

-        Technologischer Fortschritt (s. Folien zu Lektion TEWK2) hat dazu geführt, dass Erdölquellen mit viel höherer Präzision angebohrt werden können und auch die Ausbeutungsraten wesentlich höher sind als früher. Das hilft einer Verschiebung des Zeitpunkts von „Peak Oil“ in die Zukunft. (Mehr als eine Verzögerung?) Nicht erneuerbare Ressourcen ( im Sinne einer Erneuerung innerhalb menschlicher Zeithorizonte) sind eben begrenzt.

-        Wenn „Peak Oil“ erreicht ist, könnte ein schneller Anstieg des Erdölpreises erfolgen.

-        Falls das passiert und von dem Verbrauchern zu langsam / zu spät „antizipiert“ wird, desto tiefer könnte eine daraus folgende Rezession sein.

-        Je höher die Zahlungsbereitschaft, desto mehr Erdölvorkommen die bisher unrentabel waren können erschlossen werden und entsprechend wird der Zeitpunkt des „Peak Oil“ hinausgeschoben.

-        Stellt sich die Frage was als „konventionell“ bezeichnet wird resp. dazu gezählt wird. Falls unter „konventionell verstanden wird, dass mit „traditioneller“ Bohrtechnik gearbeitet wird, dann werden vor allem folgende Gegenden derzeit erschlossen:

o   Küste vor Namibia

o   Küste vor Brasilien

o   Golf von Guinea

o   Gegenden in Zentralasien (Kasachstan, Tadschikistan etc.)

o   Südchinesisches Meer

o   Geträumt wird von der Erschliessung der Arktis (Küsten von Grönland, Russland, Alaska, Kanada)

-        Probleme:

o   Viele dieser Gegenden sind politisch unstabil oder der Besitz ist zwischen Staaten umstritten.

o   Gelegentlich ist die Erschliessung schwierig (immer tiefer im Meer, immer abgelegener auf dem Land, immer schwierigere wettermässige Bedingungen) was die Produktion und den Transport wesentlich teurer macht.
 

-        Die Erwähnung von Ölsanden in Kanada (Athabasca) oder den Fracking-Geschichten in den USA in diesem Zusammenhang gibt keine Punkte das es sich hier um „unkonventionelle“ Quellen handelt…

Alle Bohrungen, nicht aber fracking oder Ölsande

-        1972/73 Yom Kippur Krieg à Boykott des Westens durch die OPEC

-        1979/80 Krieg zwischen Iran und Irak à Ausfall der Produktion aus diesen Ländern

-        2008/09 Erwartung, dass China zur Wirtschaftsmacht und damit zum Grossverbraucher aufsteigt. Kombiniert mit Spekulation hat das zur Preissteigerung 2008 geführt.

-        Wirtschaftliche Rezessionen haben die Nachfrage reduziert

-        Es wurde das Angebot erhöht durch die Erschliessung neuer Vorkommen

-        Fracking

-        LNG (Liquefied Natural Gas / Flüssiggas)

-        Teersande (Athabasca Tar sands)in Kanada

-        Methanhydrate: riesige Lager von Methan im Meer in einer gewissen Tiefe wo sich Verhältnisse für die Bildung von Methanhydrat eignen (Druck und vorhandene „Rohstoffe“

-        Fracking

o   Vorteile:

§  Verfahren hat innerhalb weniger Jahre die USA von Energieimporten praktisch unabhängig gemacht und hat damit weltweit ein grossen Interesse ausgelöst

§  Grosse potenzielle Vorkommen an erschliessbaren Lagern weltweit

o   Probleme

§  Verhältnismässig dünne Schichten von Erdgas- oder auch Erdöl enthaltenden Schichten werden zuerst vertikal angebohrt und anschliessend horizontal erschlossen.

§  Durch die Verpressung von Wasser / Sand / Chemikaliengemischen werden Ritzen geschaffen durch die das Gas (Erdöl) sich sammeln kann

§  Problematisch z.B.

·        weil die Unternehmen die Fracking betreiben ihre Chemikalienbeimischungen als Unternehmensgeheimnis betrachten

·        Teilweise schon Verunreinigungen des Grundwassers vorgekommen sind

·        Nicht bekannt ist, welche langfristigen Folgen die Chemikalien im Grundwasser haben

·        Viel Wasser das anschliessend gereinigt / entsorgt werden muss verbraucht wird für die Förderung

-        LNG (Liquefied Natural Gas / Flüssiggas)

o   Vorteile

§  Eigentlich konventionelle Erdgasvorkommen werden genutzt und anschliessend durch Verflüssigung für den Transport in Tankschiffen aufbereitet.

§  Ermöglicht einen wirtschaftlichen Transport von Gas auch ohne Pipeline

§  Grosse Vorkommen von Gas vorhanden

§  Im Vergleich zu Erdöl eine „saubere“ Energiequelle
 

o   Nachteile:

§  Grosse Infrastrukturinvestitionen notwendig

§  Wurde teilweise unwirtschaftlich durch die Erschliessung von „Fracking-Gebieten“ in den USA

-        Methanhydrate: riesige Lager von Methan im Meer in einer gewissen Tiefe wo sich Verhältnisse für die Bildung von Methanhydrat eignen (Druck und vorhandene „Rohstoffe“

o   Vorteile

§  Versprechen einer schier unerschöpfbaren (und relativ sauberen „fossilen“ ) Quelle für Methan

§  Versprechen der Stabilisierung der Methanhydratlager durch die „Verpressung“ von CO₂ z.B. aus Kohlekraftwerken an Land

o   Nachteile

§  Noch wenig erforscht

§  Wissenschaft geht davon aus, dass Methanhydrate in der Klimageschichte für plötzliche Erwärmungen zuständig waren. Zusammenhänge sind aber nicht verstanden.

§  Aufwand für Erschliessung noch schwer abschätzbar

§  Folgen unklar

-        Teersande (Athabasca Tar sands)in Kanada

o   Vorteile

§  Riesige Vorkommen in Kanada à Potenzial, „Peak Oil“ weit in die Zukunft zu verschieben – bei entsprechender Zahlungsbereitschaft der Konsumenten

o   Probleme

§  Abtragen der Deckschicht

§  Mechanische Entfernung der Öltragenden Schichten

§  Trennung von Substrat und Energieträger (Hitze + Wasser)

§  Raffination des Energieträgers

§  Entsorgung (Klärung?) des Abwassers

§  Lange Transportwege

§  Pipeline noch nicht vorhanden

-        Reflektoren im All

-        Reflektoren auf der Erde (Wüsten)

-        Reflektoren auf der Erde (in Städten)

-        CO2-Bindung in künstlichen Bäumen

-        Erzeugen künstlicher Wolken (Cloud Seeding)

-        Düngung der Ozeane zur Erzeugung künstlicher Algenblüten

-        Aufforstung

-        Künstliche „Sonnenbrille“ für die Atmosphäre (Schwefeldioxid-Einbringung in die Stratosphäre)
 

-        Vor- und Nachteile für die einzelnen Methoden „aufschlüsseln“

o   Vorteile

§  Geben das Gefühl „wir machen doch was“ (Aktivismus)

§  ??

§   

o    und Nachteile (kurz)

§  Meist teuer

§  Effizienz unklar

§  Wirkung unsicher / nicht verstanden

§  Eingriff in komplexe Systeme. Gefahr der Verursachung von neuen Problemen

§  Symbolische Handlungen (Skalierbarkeit unsicher)

§  End-of-pipe Lösung (Problem wird bekämpft nachdem es entstanden ist)

                                     i.     Industrie                                         knapp ein Drittel

                                   ii.     Dienstleistungen                           etwas mehr als ein Viertel

                                  iii.     Haushalte                                       rund 30 %

                                  iv.     Transport                                       knapp 10 %

                                   v.     Landwirtschaft                              rund 2 %

                                     i.     Importe und Exporte sind fast gleich hoch

                                   ii.     Importe und Exporte sind höher als die Netto-Landesproduktion
(I/E sind rund ein Viertel höher 80‘000 GWh im Vergleich zu Netto-Landesproduktion ca. 60'000 GWh) es reicht völlig, die groben Verhältnisse zu kennen. Die Zahlen in GWh sind in diesem Zusammenhang nicht wichtig)

                                     i.     Axpo,

                                   ii.     Alpiq

                                  iii.     EOS

                                  iv.     BKW

                                   v.     CKW

                                  vi.     Häufig kantonale Verteiler mit (noch) Monopol für Kleinverbraucher

1. Ausländische Unternehmen versuchen einen Fuss in die Tür zu kriegen (E.ON, EN.BW, EDF)
    

                                     i.     Mehrheitlich in Besitz des Staates (der Kantone)

                                   ii.     Besitzverhältnisse 

1.      Einerseits sehr verschachtelt mit gegenseitigen Beteiligungen

2.      Andererseits relativ „hierarchisch“ nach regionalen „Monopolen“ gegliedert

                                     i.     Staatliche Eigentümer sind zu unflexibel

                                   ii.     Regierungsräte als Verwaltungsräte in Elektrizitätsgesellschaften als Kantonsvertreter sind inkompetent.

                                  iii.     Traditionsbranche muss „geweckt“ werden

                                  iv.     Veränderungen im Europäischen Strommarkt erfordern flexible und rasch reaktionsfähige Unternehmen

                                   v.     Innovationsfähigkeit der Branche muss gefördert werden

Siehe Bild

                                     i.     Uranerzgewinnung, Aufbereitung und Anreicherung verlieren an Bedeutung weil der Anteil des wiederverwendbaren Teil wesentlich grösser wird

                                   ii.     Der Brennstoff verbleibt länger im Kreislauf weil eigentlich nicht spaltbares Uran238 durch den „Brut-Prozess“ in spaltbares Plutonium 239 umgewandelt wird und dadurch mehr Brennstoff erzeugt wird als verbraucht wird. Durch die Verfahren der Wiederaufbereitung kann dieser neue Rohstoff wieder in konventionellen Atom oder Brut-Kraftwerken verwendet werden.

                                  iii.     Es muss – kurzfristig – weniger Raum im Endlager bereitgestellt werden. Dafür muss – langfristig – mehr hochproblematisches Plutonium resp. dessen Spaltprodukte endgelagert werden…

 

                                     i.     Plutonium ist „waffenfähiges Material“. Angst vor unkontrollierter Proliferation

                                   ii.     Probleme bei der Beherrschung des Kühlkreislaufs (flüssiges Natrium)

                                  iii.     Technische Probleme à Anlagen mit „Kinderkrankheiten

                                  iv.     Technologie (zu) teuer

                                   v.     Soziale Akzeptanz der Bevölkerung

                                     i.     Vorteile (Beispiele ohne Priorisierung)

1.      Perspektive heute: Anlagen abgeschrieben  àbillige Energie!?

2.      Verhältnismässig kleines Volumen des Brennstoffs à hohe Energiedichte (Lagerung im Land möglich. à „Unabhängigkeit von kurzfristigen Lieferengpässen)

3.      Eigene Kontrolle und Verantwortung für Anlagensicherheit (keine Gefahr durch französische / deutsche / andere ausländische „Schrottreaktoren“

4.      Produktion von „Bandenergie“ à Zuverlässige Planbarkeit im Normalbetrieb

5.      Wenige Zentralen (5 in der Schweiz) liefern 40% der elektrischen Energie …

                                   ii.      Nachteile (Beispiele ohne Priorisierung)

1.      Langfristige Kosten (Abriss / Endlagerung von Anlagen und Brennstoff) unklar

2.      Langfristige Sicherheit der Lagerung der Abfälle gewährleistet? (x-Generationen?

3.      Indirekte Subventionierung durch Risikoübernahme des Bundes ab einer  bestimmten Höhe im Schadenfall.

4.      Problematische Integration in ein künftiges Stromnetz wo neue erneuerbare Energien dominieren à unflexible Produktion von Bandenergie

5.      Soziale Akzeptanz?

…
 

keine genaueren Angaben !

                                     i.     Schwierige Prognostizierbarkeit der eingespeisten Menge (Wetter –> Wind und Sonne à Unterschiede Winter / Sommer)

                                   ii.     Neues Netzmanagement notwendig

                                  iii.     Flexibilität der Kraftwerke gefordert à Anpassung der Produktion an den Verbrauch muss schnell passieren können. Die traditionellen Bandenergie-Produzenten sind nicht flexibel genug

                                  iv.     Es müssen Speichermöglichkeiten geschaffen werden….

                                   v.     ….

1. Die mangelnde Planbarkeit der Einspeisung der neuen erneuerbaren Energien (s. oben, letzte Frage) macht die Planbarkeit der Energieproduktion der traditionellen Kraftwerke schwierig. Das was heute verdient wird im Geschäft mit den Pumpspeicherkraftwerken (Produktion von Spitzenenergie) könnte in Zukunft wegbrechen. Amortisierbarkeit der Pumpspeicherkraftwerke ist langfristig gefährdet. Entsprechend schwierig ist die Investitionsplanung in zentrale Infrastrukturen. 
   à Neue Geschäftsmodelle sind gefordert.
   à Es muss viel flexibler reagiert werden können.
   à…

i.     GEK 1973: direkter Auslöser OPEC-Boykott / Planung der Kernkraft in der Schweiz

 ii.     EGES 1988: direkter Auslöser: Tschernobyl 1986 àwie weiter mit der Elektrizitätsversorgung?

iii.     Prognos Energieperspektiven 1997:  Jahr 2000 als „magische“ Zeitenwende. Man wollte „modern sein“ und vorausplanen um zu sehen, was die Zukunft bringen könnte

1. Energieperspektiven 2050 (2012): Ausstiegsbeschluss aus der Kernenergie als Folge von Fukushima. Wie können wir unsere Energieversorgung langfristig sicherstellen ohne Kernenergie. Wann ist welcher Ersatz notwendig?
    

i.     Zeit für die Anpassung à soll Unternehmen (Energieversorgern und –Verbrauchern) die Vorbereitung an die neuen Bedingungen ermöglichen

ii.     Wegkommen von der „Feinsteuerung“ (x-Millionen für Technologie a, y-Millionen für Technology b etc.) hin zu einer marktwirtschaftlicheren Lösung dass die kostengünstigsten Arten von erneuerbaren Energien gefördert werden

iii.     Kosteneinsparungen
à optimale Ressourcen-Allokation
à Reduktion Verwaltungsaufwand

iv.     Politisch: Verschiebung von schwierigen Entscheiden an die nächste Politikergeneration („wir haben’s damals ja gesagt es sei notwendig….“)

….
 

  i.     Samuel Mauch / Rolf Iten: Ökologische Steuerreform 1992 = vor 20 Jahren. Die Umsetzung ist noch mal mindestens 10 Jahre in die Zukunft verschoben…

ii.     Gute Ideen brauchen in der Schweiz traditionell sehr lange, bis sie es von der „linken Ecke“ bis zum „politischen Konsens“ geschafft haben  - wenn überhaupt..
 

1. Selbstverständlich ist das hier eine Scherzfrage. Sie werden an der Prüfung sicher keine solche Frage nach einer konkreten Publikation mit Jahreszahl beantworten müssen…
   
    

 i.     Produktion neuer erneuerbarer Energie (Elektrischer Strom) mittels Solarrinnen-Kraftwerken (= Produktion von elektrischem Strom mittels thermischer Dampfturbinen in der Sahara (= keine Flächenkonkurrenz zu anderen Nutzungen)

ii.     Dank Speicherung der Wärme des Tages in Tanks von flüssigem Salz ist die Produktion von Elektrizität rund um die Uhr möglich (im Gegensatz zu Photovoltaik die auf direkte Sonneneinstrahlung angewiesen ist)

                                  iii.     Die Elektrizität soll mittels HGÜ (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitungen nach Europa übertragen werden)

iv.     Ziel insgesamt: Nutzung von Solarenergie, da wo sie im „Überfluss“ vorhanden ist und Übertragung dahin wo sie gebraucht wird

 v.     Grossflächige Vernetzung von Kraftwerken zur Erzeugung erneuerbarer Energien (inkl. Wind-, Geothermie- und Gezeitenkraft)

 vi.     Vernetzung der wesentlichen Industriepartner zur Schaffung einer kritischen Masse an Investoren

vii.     Projekt zur politischen Stabilisierung des Maghreb

i.     Staub in der Sahara reduziert Effizienz der Solarrinnen

ii.     Wasser zur Reinigung ist nicht in unbegrenzter Menge vorhanden

iii.     Bau der Übertragungs-Leitungen dauert (aufgrund von Widerständen der betroffenen Bevölkerung länger als die Realisierung der Kraftwerke in der Wüste

 iv.     Problem der Synchronisation der Investitionen

v.     Nutzung von „teurer“ Elektrizität lokal fraglich aufgrund von Kaufkraft der lokalen Bevölkerung

vi.     Gefährdet das politische Ziel der Stabilisierung des Maghreb (Es werden nur wenige direkte, relativ niedrig qualifizierte Arbeitsplätze geschaffen, Bevölkerung sieht kaum einen lokalen Nutzen solange sich nicht auch Industrie-Arbeitsplätze oder Dienstleistungsarbeitsplätze ansiedeln welche die lokal produzierte Energie auch lokal nutzen und damit die Wirtschaft im grösseren „ankurbeln“

vii.     Durch die Kostenreduktion von anderen neuen erneuerbaren Energien (Photovoltaik, Wind) welche lokal (z.B. in Mitteleuropa) eingesetzt werden können und die einfacher ins bestehende Netz integriert werden können ist die Wirtschaftlichkeit von „Desertec“ fraglich

viii.     Die lokale Speicherung von „überschüssiger“ Energie in Form von „Windgas“ könnte das Projekt „Desertec“ überflüssig machen à Grosse Investitionen in Infrastruktur?!

ix.     Es wird mit gigantischem Aufwand eine „Bandenergieproduktion“ aufgebaut in einem Umfeld wo vermehrt flexible Produktionen gefragt sind… sinnvoll?

x.     Es ist aufgrund der oben genannten Gründe sehr zweifelhaft, ob das – interessante und ambitionierte – Projekt zum „Fliegen“ kommt...

i.     Grosse Verbraucher die nicht dauernd am Netz sein müssen (Beispiel Kühlhäuser der Migros in Neuendorf) werden als Puffer genutzt die in Zeiten von grossem Angebot an Energie diese Energie günstig einkaufen (und mehr nutzen als eigentlich notwendig) um in Zeiten grosser Nachfrage abgeschaltet zu werden resp. nur eingeschaltet zu werden um die Qualität der gelagerten Ware zu garantieren.

ii.     Damit soll die Unregelmässigkeit des Angebots an neuen erneuerbaren Energien von den Nachfragern entsprechend flexibel genutzt werden…

 

i.     Beim Verbraucher: wenn am Ende der Kette weniger verbraucht wird, muss dank der reduzierten Verluste in der Produktion und Übertragung wesentlich weniger produziert werden. Es entsteht eine Energiespar-Kaskade.
Das kann so weit gehen, dass es für Energieanbieter günstiger ist, Energiesparmassnahmen zu finanzieren anstatt neue Kraftwerkskapazitäten aufzubauen (und damit neue Fixkosten/Anlagen in der Bilanz zu haben die wieder amortisiert werden müssen durch höhere Energiepreise.)
 

ii.     Bei der gedanklichen Vernetzung der verschiedenen Energienutzungen. Es soll weggekommen werden von der „Denke“ Energie wird gebraucht in Gebäuden, Industrie oder für Transporte. Synergien sind denkbar mit cleveren Konzepten. Damit werden an unerwarteten Orten Einsparungen / Energiekaskaden möglich die eine bedeutende Reduktion des Primärenergieverbrauchs mit sich bringen.