ludwig bölkow systemtechnik energieversorgung im umbruch - knappheit und klimawandel erzwingen...
TRANSCRIPT
ludwig bölkowsystemtechnik
Energieversorgung im Umbruch - Knappheit und Klimawandel erzwingen
Anpassung von Wirtschaft und Gesellschaft
Dr. Werner Zittel
Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH · Ottobrunn
Physikalisches Kolloquium Heidelberg, 15. Mai 2009
ludwig bölkowsystemtechnik
• Energieversorgung heute
• Treibende Kräfte für einen Wandel
• Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung
ludwig bölkowsystemtechnik
• Energieversorgung heute
• Treibende Kräfte für einen Wandel
• Fünf Thesen zur künftigenEnergieversorgung
ludwig bölkowsystemtechnik
Weltenergieverbrauch 2006
Kohle 3.090 Mtoe
Gas2.475 Mtoe
Öl3.890 Mtoe
Nuklear241 Mtoe*) (Strom)
Wasser261 Mtoe*) (Strom)
Quelle: BP Statistical Review of World Energy 2007Renewables: WEO 2006
27,6 %
34,8 %
2,2 %
2,3 %
22,1 %
Biomasse~1.200 Mtoe
10,6 %
*) 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
sonstige Erneuerbare ca. 0,5%
ludwig bölkowsystemtechnik Die Weltenergieversorgung ist am Scheideweg. Die derzeitigen
Trends sind offensichtlich nicht nachhaltig. Aber das kann und muss geändert werden.
(“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.”)
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.”)
Zitate aus dem Executive Summary des World Energy Outlook 2008
Quelle: Internationale Energie Agentur (World Energy Outlook), 12. November 2008
ludwig bölkowsystemtechnik
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1965 1985 2005 2025
Mtoe*)
Kohle
Biomasse
Atomenergie**)
WasserkraftSolar/Wind/Geothermie
Jahr
Quelle: Historische Daten - BP Statistical Review of World Energy Outlook - International Energy Agency 2008
Gas
Erdöl
World Energy Outlook 2008 (Internationale Energieagentur)
*) Mtoe = Mio. Tonnen Öläquivalent**) Wirkungsgrad 38%
Der Energieverbrauch ist - fossil dominiert- räumlich und zeitlich ungerecht verteilt- lässt keinen Spielraum für künftige Entwicklung benachteiligter Regionen
ludwig bölkowsystemtechnik• 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 bölkowsystemtechnik
Quelle: Hadley Center, 2008
Globale Durchschnittstemperatur 1850 - 2005
ludwig bölkowsystemtechnik
• Energieversorgung heute
• Treibende Kräfte für einen Wandel- limitierte Senken (Treibhauseffekt)- limitierte Quellen (Ressourcen)- Innovative Energietechnologien (Regenerative Energien, Effizienz)
• Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung
Vergleich gemessene und berechnete Temperaturentwicklung
GemesseneTemperatur
Berechnet mitCO2-Emissionen
Berechnet ohneCO2-Emissionen
ludwig bölkowsystemtechnik
Beobachtete Temperatur 1860 - 2005 und IPCC Prognose bis 2100
IPCC, 2000
0
1
2
3
4
5
6
-1
°C
2100
IPCC 2005
IPCC-PrognoseNovember 2000
1900 2000
ludwig bölkowsystemtechnik
Prinzip des Treibhauseffektes
Weltraum
Glas bzw.Atmosphäre
Erde
342 W/m2107 W/m2232 W/m2
168 W/m2 390 W/m2 323 W/m2 ~3 W/m2
~3 W/m2
104 W/m2
Natürlicher Treibhauseffekt: T = + 32°CTemperatur ohne Atmosphäre T = - 17°C
anthropogener Treibhauseffekt: T = + 1°C
Spurengase
ludwig bölkowsystemtechnik
Zunehmende Extremwerte des Wetters
Beispiel: Temperaturveränderung in Mittelengland
Zunahme des Mittelwertes um 1,6°C auf 16,9°C ergibt 25mal soviele Tage über 17,3°C als vorher
ludwig bölkowsystemtechnikMtoe/a (Mio Tonnen Öläquivalent/Jahr)
Jahr
Öl
Datenquelle: BP Statistical Review of World Energy
Gas
Kohle
Business-as-usual: notwendig für Wachstum
Emissionsreduktion:notwendig für Klimaschutz
Sonst.
Unaufgelöster Widerspruch der Industriegesellschaft bezüglich einer klimaneutralen Energiepolitik
ludwig bölkowsystemtechnik• 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 bölkowsystemtechnik
Bücher zum Thema:
Mai 2009
Autoren:
Colin J. CampbellFrauke Liesenborghs
Jörg SchindlerWerner Zittel
www.energiekrise.dewww.energywatchgroup.de
1. Auflage 2002; Neuauflage 2008
ludwig bölkowsystemtechnik
Zitate
„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
„Der Krieg im Irak war ein Krieg um Zugang zu Erdöl“ Daniele Ganser, ASPO Schweiz, März 2009
„Wir sollten das Öl verlassen bevor das Öl uns verlässt“ Fatih Birol, Internationale Energieagentur 2008
ludwig bölkowsystemtechnik
0102030405060708090
100
1960 1970 1980 1990 2000Quelle: Die Monatswerte des „US First Purchase Price“ wurde den Internetseiten des US DoE entonommen. Die Daten vor 1974 wurden durch Anpassungder Datensätze für 1974 aus BP Statistical Review of World Energy errechnetDie 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&xCharttype=b&xhide_specs=f&xhide_analysis=f&xhide_survey=t&xhide_news=f entnommen
$/bbl
Entwicklung des Rohölpreises bis Oktober 2007
real
Ab 1997 zusätzlich: Nymex MonatsendwerteUS First purchase price /
2.5-facher Anstieg in 2 Jahren
4-facherAnstieg
nominal
Jahr
ludwig bölkowsystemtechnik
0
500
1.000
1.500
2.000
0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000
Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH, 2007Source: IHS Energy 2006
Anzahl der fündigen Aufschlußbohrungen, sog. New Field Wildcats (NFW)
Bis 1960: 870 Gb mit 2,250 NFW
1960-1970: 330 Gb mit 1,650 NFW
1970-1980: 200 Gb mit 1,900 NFW
1980-1990: 100 Gb mit 2,600 NFW
1990-2000: 50 Gb mit 1,700 NFW 2000-2005: 19 Gb mit 890 NFW
onshore
offshore
[Gb
]Entdeckung von Erdöl und Anzahl der fündigen Aufschlußbohrungen
(außerhalb von Nordamerika)
ludwig bölkowsystemtechnik
Ölfunde und Ölförderung (1920-2005)
102030405060708090
100
1920 1940 1960 1980 2000 2020
Ölfunde
Mrd Barrel/a
Ölförderung
Quelle: IHS Energy/ASPO
Jahr
ludwig bölkowsystemtechnik
Quelle: BP Statistical Review of World Energy
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 1 3 5 7
Middle East Former Soviet Union S. & Cent. America USA Rest of World Oil Sands
Proved reservesThousand million barrels
ludwig bölkowsystemtechnik
Neubewertung von Reserven ohne neue Funde
0
100
200
300
400
500
600
700
800
80 85 90 95 2000 5
“political reserve”ca. 300 Gb
Source: BP Statistical Review of World Energy
Milliarden Barrel (Gb) Weltreserve ca. 1034 bill. Barrel (140 Mtoe)
Abu Dhabi
Saudi Arabien
Kuwait
Venezuela
Irak
Iran
Ölförderung seit 1980
ludwig bölkowsystemtechnik
Schätzung des Explorateurs: so groß wie vertretbarSchätzung des Ökonomen: so vorsichtig wie vertretbarAngabe in Jahresberichten: Was sicher mit getätigten Bohrungen förderbar ist
=> Zunahme der Fördersonden lässt Reserven wachsen
Warum wachsen die Reserven mit der Zeit?
Öl
Öl
Gas
Wasser
Öl
ludwig bölkowsystemtechnik
0
100
200
300
400
500
600
700
800
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Jahr
Jah
resf
örd
eru
ng
Mb
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Fö
rde
rba
re Ö
lme
ng
e (
10
00
Mb
)
Größtes Ölfeld Nordamerikas, Prudhoe Bay:Förderrückgang trotz eines Reservewachstums
Quelle: Department of Natural Resources, Division of Oil and Gas2006 Annual Report and Jeremy Gilbert, BP
Ölförderung Prudhoe Bay
Entwicklung der insgesamt förderbaren Ölmengen
ludwig bölkowsystemtechnik
Grundsätzliche Fördermuster endlicher Ressourcennutzung
0
120
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Zeit
Annahme: 15 identische Felder mit konstanter Förderrate bis zur Erschöpfung nach 10 JahrenJedes Jahr wird ein neues Feld erschlossen
ludwig bölkowsystemtechnik
Grundsätzliche Fördermuster endlicher Ressourcen
0
120
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Zeit
ludwig bölkowsystemtechnik
Grundsätzliche Fördermuster endlicher Ressourcen
0
120
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Zeit
ludwig bölkowsystemtechnik
Grundsätzliche Fördermuster endlicher Ressourcen
0
120
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Zeit
ludwig bölkowsystemtechnik
Grundsätzliche Fördermuster endlicher Ressourcen
0
120
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Zeit
ludwig bölkowsystemtechnik
Grundsätzliche Fördermuster endlicher Ressourcen
0
120
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Zeit
ludwig bölkowsystemtechnik
Grundsätzliche Fördermuster endlicher Ressourcen
0
120
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Zeit
ludwig bölkowsystemtechnik
Grundsätzliche Fördermuster endlicher Ressourcen
0
120
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Zeit
ludwig bölkowsystemtechnik
Ölförderung
Zeit
1.tes Feld
Entwicklung der Ölförderung: Typisches Förderprofil eines Ölfeldes
ludwig bölkowsystemtechnik
Ölförderung
Zeit
1.tes Feld
2.tes Feld
Entwicklung der Ölförderung: Ausweitung der Förderung
ludwig bölkowsystemtechnik
Ölförderung
Zeit
1.tes Feld
2.tes Feld
3.tes Feld
Entwicklung der Ölförderung: Regionales Fördermaximum
Fördermaximum
ludwig bölkowsystemtechnik
Ölförderung
Zeit
1.tes Feld
2.tes Feld
3.tes Feld
Entwicklung der Ölförderung: Verzögerung bei neuen Feldern
Fördermaximum
ludwig bölkowsystemtechnik
20
40
60
80
100
120
140
160
180
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Jahr
Förderrate [Mio m3]
Vergangenheit Zukunft
UK - Rohölproduktion aller bis Ende 2006 angeschlossenen Felder
EUR: 32 Gb
Decline: 6-8% p.a.
Datenquelle: DTI April 2007
ludwig bölkowsystemtechnik
Die Ölförderung außerhalb GUS und der OPEC*) *) inkl. Indonesien und Venezuela
5
10
15
20
25
30
35
40
20 30 40 50 60 70 80 90 0
Datenquelle: IHS 2006; PEMEX, petrobras; NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, January 2008Analysis and 2007 estimate: LBST
Mb/Tag
Indonesia 77
India 95
Gabon 97
Argentina 98Malaysia 97
Colombia 99 China
UK 99
Ecuador 99
Germany 67Austria 55
Romania 76
BrazilAngola
Mexico 04
Neutral Zone
VietnamThailandEq. GuineaSudan, Chad
Egypt 93
Syria 95
Canada (conv.) 74Rest-USA 71
Texas 71
Alaska 89
GoM
NGL
Norway 01
Venezuela 98/68
Oman 01Australia 2000
Denmark 04Yemen 01
Jahr
ludwig bölkowsystemtechnik
California-Bild
Blick auf ein altes kalifornisches Ölfeld
ludwig bölkowsystemtechnik
Ölförderplattformenim Golf von Mexiko nach dem Sturm Ivan 2004(links: Medusaoben: ENSCO 64)
ludwig bölkowsystemtechnik
0102030405060708090
100
1960 1970 1980 1990 2000Quelle: Die Monatswerte des „US First Purchase Price“ wurde den Internetseiten des US DoE entonommen. Die Daten vor 1974 wurden durch Anpassungder Datensätze für 1974 aus BP Statistical Review of World Energy errechnetDie 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&xCharttype=b&xhide_specs=f&xhide_analysis=f&xhide_survey=t&xhide_news=f entnommen
$/bbl
Entwicklung des Rohölpreises bis Oktober 2007
real
Ab 1997 zusätzlich: Nymex MonatsendwerteUS First purchase price /
2.5-facher Anstieg in 2 Jahren
4-facherAnstieg
nominal
Jahr
ludwig bölkowsystemtechnik
0
2
4
6
8
10
12
14
I/97
I/98
I/99
I/00
I/01
I/02
I/03
I/04
I/05
I/06
I/07
I/08
I/09
ExxonMobil
Shell
BP
ChevronTexaco
ConocoPhillips
Unocal
50% TNK
Texaco
Enterprise
Mb/Tag
Quelle: Quartalsberichte der Firmen, Mai 2009
Arco
Amoco
Mobil
Exxon
Eni
Repsol
Total
Ölförderung der acht größten westlichen Ölkonzerne
ludwig bölkowsystemtechnik
1
2
3
98 99 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0
2
4
6
8
10
12
Mb/Tag
Europa
Sonstige
USA
Quelle: Quartalsberichte, Shell, August 2008
EnterpriseTeersand
Jahr
E&P-Ausgaben (Mrd $)
Ausgaben fürE&P
Shell: Ölförderung und Ausgaben für Exploration und Förderung
ludwig bölkowsystemtechnik
Gewinne (“Net Income” oder “profit”)
Source: Quarterly reports of ExxonMobil, BP and Shell
-5
0
5
10
15
20
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Jahr
Mrd
. $
ExxonMobil BP 2,677 Shell
ludwig bölkowsystemtechnik
0
5
10
15
20
25
97 98 99 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0
20
40
60
80
100
120
Ausgaben für Exploration und Förderung
Mrd. $
ExxonMobil
Shell
BP
Merger(Enterprise)
JointVenture(BP-TNK)
Ölpreis [$/bbl]
Zeit
Ölpreis
Datenquelle: Quartalsberichte von ExxonMobil, BP und Shell
ludwig bölkowsystemtechnik
Die Ölförderung außerhalb GUS und der OPEC*) *) inkl. Indonesien und Venezuela
5
10
15
20
25
30
35
40
20 30 40 50 60 70 80 90 0
Datenquelle: IHS 2006; PEMEX, petrobras; NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, January 2008Analysis and 2007 estimate: LBST
Mb/Tag
Indonesia 77
India 95
Gabon 97
Argentina 98Malaysia 97
Colombia 99 China
UK 99
Ecuador 99
Germany 67Austria 55
Romania 76
BrazilAngola
Mexico 04
Neutral Zone
VietnamThailandEq. GuineaSudan, Chad
Egypt 93
Syria 95
Canada (conv.) 74Rest-USA 71
Texas 71
Alaska 89
GoM
NGL
Norway 01
Venezuela 98/68
Oman 01Australia 2000
Denmark 04Yemen 01
Jahr
ludwig bölkowsystemtechnik
Die Ölförderung außerhalb GUS und der OPEC*) *) inkl. Indonesien und Venezuela
5
10
15
20
25
30
35
40
20 40 60 80 2000 2020 2040Datenquelle: IHS 2006; PEMEX, Petrobras; NPD, DTI, ENS(Dk), NEB, RRC, US-EIA, January 2008
Forecast: LBST estimate, 18 January 2008
Mb/Tag
Jahr
ludwig bölkowsystemtechnik
Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
20 30 40 50 60 70 80 90 0Datenquelle: 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 2008Analyse and Daten für 2007 :soweit möglich auf obigen Quellen basierend, LBST, Mai 2008
Indonesien 77
Indien 95
Gabun 97
Argentinien 98Malaysia 97
Kolumbien 99
Ekuador 99
Deutschland 67Österreich 55
Rumänien 76
Mexiko 04
Ägypten 93
Syrien 95
Kanada (konv.) 74
Venezuela 98/68
Oman 01Australien 2000
Dänemark 04Jemen 01
Jahr
Nigeria 05
USA 70
Großbritannien 99
Alaska 89
Norwegen 01
Regio
nen
nach
För
derm
axim
um:
Mb/Tag
ludwig bölkowsystemtechnik
Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
20 30 40 50 60 70 80 90 0Datenquelle: 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 2008Analyse and Daten für 2007 :soweit möglich auf obigen Quellen basierend, LBST, Mai 2008
Indonesien 77
Indien 95
Gabun 97
Argentinien 98Malaysia 97
Kolumbien 99
Ekuador 99
Deutschland 67Österreich 55
Rumänien 76
Mexiko 04
Ägypten 93
Syrien 95
Kanada (konv.) 74
Venezuela 98/68
Oman 01Australien 2000
Dänemark 04Jemen 01
Jahr
Nigeria 05Russische Föd. 07
USA 70
Großbritannien 99
Alaska 89
Norwegen 01
Regio
nen
nach
För
derm
axim
um:
Mb/Tag
ludwig bölkowsystemtechnik
Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
20 30 40 50 60 70 80 90 0Datenquelle: 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 2008Analyse and Daten für 2007 :soweit möglich auf obigen Quellen basierend, LBST, Mai 2008
Indonesien 77
Indien 95
Gabun 97
Argentinien 98Malaysia 97
Kolumbien 99
Ekuador 99
Deutschland 67Österreich 55
Rumänien 76
Mexiko 04
Ägypten 93
Syrien 95
Kanada (konv.) 74
Venezuela 98/68
Oman 01Australien 2000
Dänemark 04Jemen 01
Jahr
Nigeria 05Russische Föd. 07
USA 70
Großbritannien 99
Alaska 89
Norwegen 01 Saudi Arabien 05
Kuwait 06
VAE 06Angola 08
Regionen evtl. nachFördermaximum:
Regio
nen
nach
För
derm
axim
um:
Mb/Tag
ludwig bölkowsystemtechnik
Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
20 30 40 50 60 70 80 90 0Datenquelle: 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 2008Analyse and Daten für 2007 :soweit möglich auf obigen Quellen basierend, LBST, Mai 2008
Indonesien 77
Indien 95
Gabun 97
Argentinien 98Malaysia 97
Kolumbien 99
Ekuador 99
Deutschland 67Österreich 55
Rumänien 76
Mexiko 04
Schweröl/Teersand(Kanada u.Venezuela)KatarAserbaidschan
Ägypten 93
Syrien 95
Kanada (konv.) 74
Venezuela 98/68
Oman 01Australien 2000
Dänemark 04Jemen 01
Jahr
Nigeria 05Russische Föd. 07
USA 70
Großbritannien 99
Alaska 89
Norwegen 01 Saudi Arabien 05
Kuwait 06
VAE 06
China
Brasilien
Angola 08
Neutrale Zone
AlgerienLibyen
Iran
KasachstanThailand, Eq. GuineaSudan, PakistanIrak
Regionen vor demFördermaximum
Regionen evtl. nachFördermaximum:
Regio
nen
nach
För
derm
axim
um:
Mb/Tag
ludwig bölkowsystemtechnik
Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
20 30 40 50 60 70 80 90 0 10Datenquelle: 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 2008Analyse and Daten für 2007 :soweit möglich auf obigen Quellen basierend, Werte für kleine Staaten geschätzt, LBST, Juni 2008
Mb/Tag
Indonesien 77
Indien 95
Gabun 97
Argentinien 98Malaysia 97
Kolumbien 99
Ekuador 99
Deutschland 67Österreich 55
Rumänien 76
Mexiko 04
Ägypten 93
Syrien 95
Kanada (konv.) 74
Venezuela 98/68
Oman 01Australien 2000
Dänemark 04Jemen 01
Jahr
Nigeria 05Russische Föd. 07
USA 70
Großbritannien 99
Alaska 89
Norwegen 01 Saudi Arabien 05
Kuwait 06
VAE 06Angola 08
Regionen evtl. nachFördermaximum:
Regio
nen
nach
För
derm
axim
um:
ludwig bölkowsystemtechnik
Die weltweite Ölförderung (Rohöl, Kondensat, NGL, Schweröl)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
20 30 40 50 60 70 80 90 0 10Datenquelle: 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 2008Analyse and Daten für 2007 :soweit möglich auf obigen Quellen basierend, Werte für kleine Staaten geschätzt, LBST, Juni 2008
Mb/Tag
Indonesien 77
Indien 95
Gabun 97
Argentinien 98Malaysia 97
Kolumbien 99
Ekuador 99
Deutschland 67Österreich 55
Rumänien 76
Mexiko 04
Ägypten 93
Syrien 95
Kanada (konv.) 74
Venezuela 98/68
Oman 01Australien 2000
Dänemark 04Jemen 01
Jahr
Nigeria 05Russische Föd. 07
USA 70
Großbritannien 99
Alaska 89
Norwegen 01 Saudi Arabien 05
Kuwait 06
VAE 06Angola 08
Regionen evtl. nachFördermaximum:
Regio
nen
nach
För
derm
axim
um:
ludwig bölkowsystemtechnik
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
20
40
60
80
100
120
Oil
pro
du
ctio
n [
Mb
/d]
20
40
60
80
100
120Middle EastAfricaLatin AmericaSouth AsiaEast AsiaChinaTransition EconomiesOECD PacificOECD EuropeOECD North America
WEO 2006
Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH, 2007
OECD Europe
OECD North America
Middle East
Africa
Latin America
Transition Economies
Globale Ölproduktion – Peak Oil is "now"
Source: Energy Watch Group, “Crude Oil – The Supply Outlook“, October 2007www.energywatchgroup.org
WEO 2008
ludwig bölkowsystemtechnik
Alberta Teer sand
http://www.usask.ca/education/ideas/tplan/sslp/yukon/mappage.htm
ludwig bölkowsystemtechnik
Geologischer Querschnitt durch die Teersandregion in Alberta
ludwig bölkowsystemtechnik
Die Zukunft der Ölförderung?
„High Tech“ Ölquelle
ludwig bölkowsystemtechnik
Schmutzwasserbecken von Syncrude Canada Ltd.
http://collections.ic.gc.ca/oil/index1.htm
ludwig bölkowsystemtechnik
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Kanadische Ölförderung 1960-2020
Mb/Tag
offshore
Heavy oil (6.3 Gb)
Synthetic crude oil
(10 Gb)
Bitumen(7 Gb)
Total conv oil production (18 Gb)
oil sandsbrutto(20 Gb)
Source, 1975-2005 data National Energy Board, CDA1960-1974 data US-DoE-Energy Information Administration2007: Estimate by NEB, April 20082008-2020 Forecast, tar sands based on CERI-study, October 2005, conventional and heavy oil based on LBST estimate
history
ludwig bölkowsystemtechnik• 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 bölkowsystemtechnik
Quelle: Eurogas 2008
Die künftige Gasförderung aus Sicht der europäischen Gaswirtschaft
ludwig bölkowsystemtechnik
20
40
60
80
100
120
140
1970 1980 1990 2000
Der Beitrag neuer Felder eines jeden Jahres ist zusammengefasst
Jahr
[Mrd. m3]
Quelle: DTI Januar 2008
UK – Gas Förderung
ludwig bölkowsystemtechnik
20
40
60
80
100
120
140
1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050Jahr
Mrd m3/Jahr Vergangenheit Prognose
Quelle: DTI, Januar;2008; Prognose: LBST
Uk – Gas Förderung
?
Noch nicht entdeckt
ludwig bölkowsystemtechnik
Historical data: OECD 2008, DTI 2009, NPD 2009, BP 2008; Forecast: LBST 2009
0
200
400
600
800
1960 1980 2000 2020
Norwegen
Niederlande
Italien
Deutschland
LNG Importe konstant
zusätzliches LNG ?Importe ausGUS, Nordafrika(bis 2020 konst, Danach – 3% p.a.)
UK
Bedarf (WEO 2008)
Sonst. Länder
?
Die Gasförderung in OECD Europa
Jahr
Mrd. m3/Jahr
ludwig bölkowsystemtechnik• 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 bölkowsystemtechnik
0
1000
2000
3000
4000
5000
1950 2000 2050 2100
Worldwide possible coal production
M toe
OECD North America
China
LA
OECD Pacific
Africa
OECD Europe
South Asia
East Asia
FSU
subbituminous
subbituminous
subbituminousbituminousbituminous
bituminous
bituminous
bituminous
lignite lignite
lignite
lignite
bituminous
Year
WEO 2006: Reference scenario
ludwig bölkowsystemtechnik
Wartende Kohleschiffe vor Newcastle Port, Australien
ludwig bölkowsystemtechnik• 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 bölkowsystemtechnik
10
20
30
40
50
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
100
200
300
400
500
Quelle: International Atomic Energy Agency (IAEA), Februar 2008 Prognose: LBST, Oktober 2008; Annahmen: Betriebsdauer 40 Jahre, Bauzeit 5 Jahre
Neue Reaktoren [GW/Jahr]
Gegenwärtiger Trend (Neubau: 3 GW/Jahr)
Installierte Leistung
Installierte Leistung [GW]
Jahr
Gegenwärtiger Trend der Kernenergienutzung
ludwig bölkowsystemtechnik
10
20
30
40
50
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
100
200
300
400
500Neue Reaktoren [GW/Jahr]
Gegenwärtiger Trend (Neubau: 3 GW/Jahr) Notwendiger Reaktorneubau, um 370 GW Leistung zu erhalten
Installierte Leistung
Nicht realisiert!
Installierte Leistung [GW]
Jahr
Notwendiger Reaktorneubau, um das gegenwärtige Niveau zu halten
Quelle: International Atomic Energy Agency (IAEA), Februar 2008 Prognose: LBST, Oktober 2008; Annahmen: Betriebsdauer 40 Jahre, Bauzeit 5 Jahre
ludwig bölkowsystemtechnik
-3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Produced RAR IR
Source: NEA 2006, 2008kt Uranium
World wide uranium resources and cum. production
<40
$/k
gU
<80
$/k
gU
<13
0 $/
kgU
<40
$/k
gU
<80
$/k
gU
<13
0 $/
kgU
2007:
2005:
ludwig bölkowsystemtechnik
-1000 -500 0 500 1000 1500
Brazil
Argentina
Portugal
Spain
India
Romania
Hungary
Tadschikistan
Bulgaria
Gabon
Congo
Ukraine
France
China
Namibia
Uzbekistan
Niger
Czech
Kazaksthan
Australia
RF
South Africa
Germany
Canada
USA
Already produced
RAR < 40 $/kgU
< 80 $/kgU<130 $/kgU
IR< 40 $/kgU< 80 $/kgU<130 $/kgU
Source: NEA 2008, BGR 1995 kt Uranium
Resources:
Uranium resources and cum. production by country
2007
ludwig bölkowsystemtechnik
-1000 -500 0 500 1000 1500
RAR < 40 $/kgU
< 80 $/kgU<130 $/kgU
IR< 40 $/kgU< 80 $/kgU<130 $/kgU
Source: NEA 2008, BGR 1995 kt Uranium
Uranium resources and cum. production by country
Kanada
Südafrika
Russ. Föderation
Australien
Kasachstan
Niger
Ukraine
20052007
ludwig bölkowsystemtechnik
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1950 2000
kt Uran
Reaktorbedarf
Australien
Kanada
Kasachstan
Russland
USA
Deutschland
Datenquelle: NEA 2006‚ Für 2006 Daten von http://www.uic.com.au/nip41.htm;2007 Daten , UIC, NRCan Feb 2008, USA March 2008, http://www.kazatomprom.kz/cgi-bin/index.cgi?nc222&version=enhttp://www.world-nuclear.org/info/inf23.html
Grafik und Analyse: LBST-update Feb 2009 für CDA, Aus, USA, Kasachstan, Namibia, Niger
NamibiaNiger
Usbekistan
Weltweite Uranförderung und Bedarf der Kernreaktoren 1950 - 2008
Daten für 2008 liegen noch nicht vollständig vor
ludwig bölkowsystemtechnik
EWG-Szenario der globalen Uranförderung (mit Datenbasis 2005)
102030405060708090
100
1950 2000 2050 2100
kt U
rani
um Fuel demand of reactors
RAR< 130 $/kg: 3,296 ktURAR+IR *) < 130 $/kgU : 4,743 ktU
Supply gap 2006-2020: 180 – 260 kt UraniumUranium Stocks:appr. 200 kt Uranium
WEO 2006-Alternative Policy Scenario
WEO 2006 Reference Scenario
Year
*) IR = Inferred Resources
Constant Capacity as of 2005
For details on uranium resource/reserve analyses, see EWG Report No. 1/ 2006 „Uranium“:http://www.lbst.de/publications/studies__e/2006EWG-uranium__e.html
Reasonably Assured Resources (RAR) < 40 $/kg: 1,947 ktU
ludwig bölkowsystemtechnik
EWG-Szenario der globalen Uranförderung (mit Datenbasis 2008)
102030405060708090
100
1950 2000 2050 2100
kt U
rani
um Fuel demand of reactors
RAR< 130 $/kg: 3,296 ktURAR+IR *) < 130 $/kgU : 4,743 ktU
Supply gap 2006-2020: 180 – 260 kt UraniumUranium Stocks:appr. 200 kt Uranium
WEO 2006-Alternative Policy Scenario
WEO 2006 Reference Scenario
Year
*) IR = Inferred Resources
Constant Capacity as of 2005
For details on uranium resource/reserve analyses, see EWG Report No. 1/ 2006 „Uranium“:http://www.lbst.de/publications/studies__e/2006EWG-uranium__e.html
Reasonably Assured Resources (RAR) < 40 $/kg: 1,947 ktU
ludwig bölkowsystemtechnik
• 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 bölkowsystemtechnik
Anteil am:
PrimärEnergieverbrauch
Strom Wärme
Verkehr
End-energie
Innovative Energiewandlungstechnologien (Regenerative Energien)
ludwig bölkowsystemtechnik
Quelle: www.jenni.ch
Größtes Solar beheiztes Haus Europas ohne Zusatzheizung (Schweiz)(Wohnfläche 1344 m²)
Solarkollektoren (276 m²)
Warmwasserspeicher im Treppenhaus (200.500 liter)
Isolation (20 cm)
Querschnitt
ludwig bölkowsystemtechnik
020406080
100120140160180
1990 1995 2000 2005
US
China
Japan
Europe
Weltweit installierte Solarkollektorfläche
Mio m²
In China ca. 1% des Wärmebedarfs (50-70 TWh)
Quelle: Datenbasis LBST 2007
ludwig bölkowsystemtechnik
Quelle: Auer, AEE INTEC 2001
Weltgrößter Markt für Solaranlagen – China
ludwig bölkowsystemtechnik
1
2
3
4
5
6
7
1990 1995 2000 2005
Japan Germany USA Rest Europe Rest of World
0100200300400500600700800900
1000Japan
Europe
USA
Asia/Aus
Installierte PV Leistung – Welt
MW/yr Produktionskapazität
Quelle: EPIA, Photon, 2007
GW
ludwig bölkowsystemtechnik
100
200
300
400
500
600
700
800
1990 2000 2010 2020
Welt
Europa
GW
Jahr
Zubaurate30% p.a.
Zubaurate15% p.a.
~10% Anteil an der Stromproduktion
Quelle: EWEA 2009; WindForce 10, 2004
Installierte Windenergieleistung - Welt
ludwig bölkowsystemtechnik
Wegweiser in eine nachhaltige Energiezukunft
Ein Umbau unserer Energieversorgung ist
unvermeidlich
Unser heutiges System ist weder effizient noch
intelligent
Energiedienstleistungen intelligenter organisieren
Postfossile Mobilität
Gestaltung des Wandels statt Verlängerung des
Status Quo
ludwig bölkowsystemtechnik• 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 bölkowsystemtechnik
Wind/Wasser
Mechanische Arbeit Wärme
Solar-thermie
Photosynthese
Weide Feld Wald
Mechanische Arbeit
Tier Mensch Holz
Grundstrukturen der Energieversorgung in der Agrargesellschaft
Energiemangelgesellschaft: Fläche und Naturrhythmen bestimmen Energieverfügbarkeit
ludwig bölkowsystemtechnik
Fossile Energiespeicher
(chemische Energie)
Wasser
Mechanische Arbeit Wärme
Übergang zur Industriegesellschaft
ludwig bölkowsystemtechnik
Fossile Energiespeicher
(chemische Energie)
Wasser
Mechanische Arbeit Wärme
+
Positive Rückkopplung = exponentielles Wachstum
Die Dynamik der industriellen Energienutzung
Hohe Energiedichte und Hohe Leistungsfähigkeit: => Beschleunigung
ludwig bölkowsystemtechnik
Fossile Energiespeicher
(chemische Energie)
Wasser
Mechanische Arbeit
Strom
Wärme
Speicher Uran
Grundstrukturen der Energieversorgung in der Industriegesellschaft
Entkopplung von Naturrhythmen durch EnergiespeicherZeitmangelgesellschaft
ludwig bölkowsystemtechnik
Wind/Wasser
Mechanische Arbeit
PV
Strom
Wärme
SpeicherFossile
Energiespeicher(chemische Energie)
Uran
Übergang zur Postfossilen Industriegesellschaft
ludwig bölkowsystemtechnik
Wind/Wasser
Mechanische Arbeit
PV
Strom
Wärme
Solar-thermie
Bio-masse
Geo-thermie
Speicher
Übergang zur Postfossilen Industriegesellschaft
ludwig bölkowsystemtechnik
Wind/Wasser
Mechanische Arbeit
PV
Strom
Wärme
Solar-thermie
Bio-masse
Geo-thermie
Speicher SpeicherChemischer
Speicher
Grundstrukturen der Energieversorgung in der postfossilen Industriegesellschaft
ludwig bölkowsystemtechnik
• 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
Merkmale der regenerativen Energievollversorgung
ludwig bölkowsystemtechnik
Theoretisches Potenzial
ludwig bölkowsystemtechnik
Theoretisches, technisches und realisiertes Potenzial
Quelle: LBST 2007
ludwig bölkowsystemtechnik
These 1:Wir stehen am Beginn eines Strukturwandels der Energieversorgung, der zu einer Neuorientierung der gesamten Wirtschaft führen wird
• nach der Neujustierung des „Energiekompasses“ wird jede Investition in „richtige“ Technologie gehen
• Energieeffizienz wird wichtig
1950 1990 2030 20701930 1970 2010 2050 2090 1990 2030 2070
Energieverbrauch
Erdöl
Erdgas Kohle ErneuerbareEnergie
+ ErneuerbareEnergie
Quelle: AWEO 2006, LBST
Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung
ludwig bölkowsystemtechnik
These 2: Der energieintensive Lebensstil der Bewohner der Industrienationen ist nicht auf alle Menschen übertragbar
Konsequenz: Nachdenken über gerechtere Verteilung /effizientere Nutzung der Ressourcen
Bedarf an effizienten Technologien wird schnell zunehmen (Effizient auf allen Ebenen von Energieerzeugung,Transport, Verteilung, Endanwendung / Verkehr / Industrie / Gebäude)
Energieverbrauch/Einwohner
USA Deutschland China Nepal
Quelle: LBST 2007
Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung
ludwig bölkowsystemtechnik
These 3:Die Energiezukunft ist Strom dominiert
Regenerativer Strom hat andere Eigenschaften als fossile Energieträger:• schwerer speicherbar• starrere Kopplung zwischen Erzeugung und Verbrauch
FossileEnergieträger
Strom
1950 1990 2030 2070
Erneuerbare
Kraftstoff
Strom als „Primärenergie“(Sonne, Wind, Wasser)
Erneuerbare
Kohle
Erdgas
Erdöl
Biomasse, Geothermie
Quelle: AWEO 2006, LBST
Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung
ludwig bölkowsystemtechnik
Das Potenzial der Biomasse ist begrenzt
• Nutzungskonkurrenz (Nahrung, Baumaterial, unterschiedliche energetische Nutzung)• Klimaveränderung (Reduktion landwirtschaftliche Nutzflächen)• Wasserbedarf (Mensch, Nahrungsmittel, Industrie, Energiepflanzen)• Düngemitteleinsatz ist Energie- und Ressourcen-intensiv (Phosphorkreislauf)
Kraftstoffe aus Biomasse
Jahresertragan Kraftstoffje HektarFläche
Quelle: LBST
Wasserstoff
~60
00
CtL
~39
000
TeersandeCH4RME BtL Eth.
Biomasse
PV
Wind
ludwig bölkowsystemtechnik
Welt: Landflächennutzung und Bedarf für Ernährung/Energieerzeugung
0
5000
10000
15000
20000
m²/
cap
100 m²
2500 m²
SiedlungsflächeWasserfläche (Binnengewässer)EiswüsteSteinwüsteSteppe, Weidefläche„Woodland“WaldMosaik (mit teilweise Anbaufläche)Mosaik (mit hauptsächlich Anbaufläche)Ackerboden
ludwig bölkowsystemtechnik
These 5: Der Verkehrsbereich wird stromabhängig
Entwicklungslinien: VerbrennungsmotorHybridfahrzeug Plug-in Hybrid Fahrzeug
Brennstoffzellen-Fahrzeug Elektrofahrzeugmit Wasserstoff hybridisiert ?
0 500 1000 1500 2000
Land forEthanol
H2 fromBiomass
H2 fromWind
H2 from PV
ElectricCars
Fuel production [GJ/ha]
CG H2
Ethanol from Biomass
H2 from Biomass
H2 from Wind
H2 from Photovoltaics
Electricity from Photovoltaics
Ethanol
AkkuE-motor
H
2
Quelle: LBST 2007
Fünf Thesen zur künftigen Energieversorgung
ludwig bölkowsystemtechnik
• Umbau der Energieversorgung
• Energiedienstleistungen effizienter bereitstellen
• Erneuerbare Energiepotenziale intensiv nutzen
• Postfossile Mobilität: die Dominanz des Autos beenden
• Gestaltung des Wandels statt Verlängerung des Status Quo
Wir müssen zu einem nachhaltigen Lebensstil finden!
• Es gibt viele Optionen
• Es gibt viele Optimierungsmöglichkeiten
Die Aufgaben für die Zukunft
ludwig bölkowsystemtechnik
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ! Mai 2009
Autoren:
Colin J. CampbellFrauke Liesenborghs
Jörg SchindlerWerner Zittel
www.energiekrise.dewww.energywatchgroup.de
1. Auflage 2002; Neuauflage 2008